小麦苗期抗旱相关形态指标的灰色关联度分析和Lr1基因在小麦骨干亲本衍生系的分布

摘要

干旱是世界范围内限制作物生产的主要非生物逆境之一，在我国北方，大部分小麦主产区干旱发生频繁，小麦生长发育进程中时常受到胁迫，严重影响粮食安全生产。培育和选择抗旱品种是解决干旱地区水资源不足和干旱频繁发生的主要途径之一，所以及时准确地鉴定、评价和筛选小麦品种的抗旱性是进行小麦抗旱育种和筛选抗旱小麦品种的基础。为了较系统研究小麦苗期形态指标与小麦抗旱性的关系，筛选有效的抗旱性指标，本研究使用聚乙二醇(PEG)-6000模拟干旱胁迫，采用灰色关联度分析法，分析了28份小麦品种苗期干旱胁迫下的苗高、最长根长、根数、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重、叶片数、根冠比等9个形态指标与抗旱系数的关联程度，各指标与抗旱系数的关联度依次为：叶片数(0.817)＞苗高(0，766)＞地上部干重(0.746)＞地上部鲜重(0.729)＞根数(0.699)＞根干重(0.688)＞根鲜重(0.681)＞根冠比(0.645)＞最长根长(0.399)。分析表明，9个形态指标可分为叶片相关因子、地上部生物量因子和根部生物量因子三大类，地上部生物量因子的关联度大于根部生物量因子。同时利用主成分分析法对9个形态指标进行了分析，也得到相似结论。聚类结果能较好的反映各小麦品种的地域分布。
　　 由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是世界各产麦区一种普遍的病害，它会导致作物减产和作物品质的下降。利用抗病品种是一种最经济、有效和最安全的控制叶锈病流行的措施，小麦抗叶锈病Lr1基因是一种在世界小麦中分布较广的基因，含有Lr1抗性基因的小麦在接种后表现一种典型的超敏反应。本研究通过PCR分子标记技术检测四种小麦骨干亲本（南大2419，阿夫，燕大1817，碧玛4号）的328种衍生系品种的Lr1基因分布。结果表明：在所有测试品种中，Lr1基因的频率燕大1817(80％)＞阿夫(78.1％)＞南大2419(54.2％)＞碧玛4号(32.4％)。Lr1基因在各个亲本衍生系的最高频率分别是南大2419子五代100％，燕大1817子三代100％，阿夫子三代90％，碧玛4号子三代45％。Lr1基因的分布频率呈现出从冬小麦区到春小麦区的上升趋势。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1 植物抗旱性研究

1.1 植物适应干旱胁迫的相关性状及利用

1.2 作物抗旱性指标评价

1.3 抗旱指数研究和应用

1.4 作物抗旱性鉴定方法

1.5 灰色关联度分析法在小麦中的应用

2 小麦抗叶锈病基因研究

2.1 抗病基因鉴定的方法

2.2 分子标记在小麦抗叶锈病基因中的应用

2.3 小麦Lr1基因研究概况

3 研究目的与意义

第二章 小麦苗期抗旱相关形态指标的灰色关联度分析

1 引言

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.3 分析方法

3 结果与分析

3.1 灰色关联度分析

3.2 主成分分析

3.3 聚类分析

4 讨论

第三章 Lr1基因在四种小麦骨干亲本衍生系中的分布

1 引言

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

3 结果与分析

3.1 DNA质量检测

3.2 Lr1基因检测结果

3.3 Lr1基因在骨干亲本子代中的分布

4 讨论

4.1 Lr1基因STS标记有效性

4.2 Lr1基因在中国麦区的分布及骨干亲本的影响

4.3 选择效应对Lr1基因分布的影响

第四章 结论

参考文献

致谢

附件-:Lr1扩增结果