小麥新矮源華矮01的矮稈性遺傳與基因定位以及抗小麥稈銹Ug99新種質的創(chuàng)制.pdf

1、小麥是世界上種植區(qū)域最廣、消費人群最多、與人類經濟生活關系最為密切的糧食作物，小麥的生產狀況直接關系到人類的和平、穩(wěn)定與繁榮?？v觀戰(zhàn)后世界小麥的發(fā)展歷史可清楚地看到，小麥生產的發(fā)展主要依賴于品種的遺傳改良，高產、優(yōu)質、多抗一直是小麥育種的主要目標。遺傳理論和育種實踐表明，特異種質資源的發(fā)掘與利用是育種目標能否實現(xiàn)的基礎與關鍵。小麥育種中矮源單一化問題、現(xiàn)有商用品種對稈銹菌新小種Ug99缺乏抗性等問題限制了產量、品質、抗性的進一步提高，已

2、對全球小麥生產的可持續(xù)發(fā)展構成了威脅。加強小麥特異種質資源的發(fā)掘與創(chuàng)制，更深入地研究特異種質重要目標性狀的遺傳規(guī)律，對提高小麥遺傳改良潛力，促進小麥生產可持續(xù)發(fā)展有基礎性作用。本研究對一個新的小麥矮源“華矮01”的矮稈性進行了遺傳分析和基因定位;通過分子標記輔助選擇進行基因聚合，創(chuàng)制出抗小麥稈銹病新小種Ug99的新的特異種質，并對加拿大現(xiàn)有推廣的小麥品種Hoffman的抗病性進行了遺傳改良。主要研究內容包括：
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3、華矮01的矮稈性遺傳與基因定位：①對苗期的華矮01進行外源GA3處理，其第一片葉長度和胚芽鞘長度與對照相比均無明顯伸長，表明華矮01所攜帶的矮稈基因為GA-不敏感型。②以華矮01為母本與3個高稈品種進行雜交，株高調查結果顯示，其F1代株高均介于兩個親本之間，并偏向于高稈親本，F(xiàn)2群體的株高呈三峰連續(xù)性分布。經x2測驗，F(xiàn)2群體株高分布符合1∶2∶1的分離比例，表明華矮01的矮稈性狀受單個部分隱性基因控制，命名為Rht-B2。③以華矮01

4、/鄂恩1號的F1代做母本與三個含Rht-B1b矮稈基因的小麥品種雜交，后代均為高稈。表明矮稈基因Rht-B2與已知的矮稈基因Rht-B1b不是等位基因。④利用F2∶3作圖群體，結合SSR標記和BSA分析法，對華矮01的矮稈基因進行初定位。矮稈基因Rht-B2被定位在4B染色體的長臂上，SSR標記Xgwm495和barc1096分別位于基因的兩側，與目標基因的距離分別為3.3和2.9 cM。⑤華矮01與原始親本的各節(jié)間長占株高的百分比數(shù)據(jù)

5、顯示，華矮01的主穗和穗頸節(jié)間的相對長度都增加，而倒一至倒四節(jié)間的相對長度均縮短。表明華矮01株高的降低是由于倒一至倒四節(jié)間的縮短所致。⑥利用F2群體對株高各構成因素進行遺傳分析，結果表明，除主穗長是由單個質量性狀基因控制外，其余各節(jié)間長均由多個QTL控制。⑦株高及其構成因素與產量性狀的相關分析表明，株高及其構成因素與單株粒數(shù)和有效穗數(shù)呈顯著正相關，而與單株粒重、穗平粒重和千粒重無顯著相關性。
　?、娣肿訕擞涊o助基因聚合創(chuàng)制抗Ug

6、99新種質：①利用小麥×玉米遠緣雜交誘導小麥雙單倍體技術獲得了3個雙單倍體群體，它們分別來源于雜交組合:(Hoffman*2/RL6099)//(Ho ffman*2/Lang)、RWG34/RL5405//RL6099和(AC Cadillac/Lang)//(RWG34/RL5405)。②利用回交和分子標記輔助選擇的方法，將來源于小麥家系RL6099和Lang的抗稈銹基因Sr35和Sr36導入到一個加拿大商用小麥品種Hoffman中

7、，以提高Ho ffman的抗性，尤其是增強對小麥稈銹菌新小種Ug99的抗性。Ug99小種TTKSK的檢測結果表明，改良后的Hoffman抗病性明顯增強，特別是同時含Sr35和Sr36兩個基因的Hoffman植株，對TTKSK抗性極強。③通過雜交和分子標記輔助選擇相結合，得到了含有抗病基因的兩個復交組合(AC Cadillac/Lang)//(RWG34/RL5405)和RWG34/RL5405//RL6099的F1植株，借助雙單倍體技術