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1、本文對(duì)Ta1小麥不同輪選群體HMW-GS的遺傳變異與分子標(biāo)記進(jìn)行了研究。文章采用輪回選擇、特異性PCR分子標(biāo)記輔助選擇與蛋白質(zhì)電泳篩選,結(jié)合網(wǎng)室和大田種植,對(duì)HMW-GS進(jìn)行定向、快速選擇。同時(shí)對(duì)其中的HMW-GS遺傳變異規(guī)律進(jìn)行研究、對(duì)C4和C5群體的部分農(nóng)藝性狀進(jìn)行了調(diào)查分析。主要研究結(jié)果如下: 1通過(guò)Ta1輪選群體,創(chuàng)造出一批新的優(yōu)質(zhì)亞基組合和多種亞基聚合體。優(yōu)質(zhì)亞基組合類(lèi)型有“2*,7+8,5+10”、“1,14+15,
2、5+10”等,亞基的變異類(lèi)型為“2+10”和“5+12”;出現(xiàn)了“1,14+15/17+18,5+10”、“1,7+8/14+15,5+10”、“1,7+8/17+18,2+12/5+10”等多種聚合體類(lèi)型;創(chuàng)造出了“1,14+15,10”等稀有亞基類(lèi)型。說(shuō)明輪回選擇導(dǎo)致后代的HMW-GS組成發(fā)生了豐富變異,對(duì)改良群體的HMW-GS十分有效。 2不同Ta1輪選群體可育株與不育株HMW-GS的遺傳變異基本呈相同趨勢(shì),即早代變異豐富
3、,雜交類(lèi)型多,隨著選擇深入,變異范圍漸趨狹窄和純合。C2F1可育群體亞基類(lèi)型豐富,平均每個(gè)單株含5.4個(gè)亞基類(lèi)型,且含有10.0%的雜合類(lèi)型;穗子中的主導(dǎo)亞基類(lèi)型,平均比例為76.8%;至C4F1世代,主導(dǎo)亞基類(lèi)型占94.8%,且未發(fā)現(xiàn)雜合亞基類(lèi)型。說(shuō)明至該世代亞基類(lèi)型已純合到很高的程度,基因型亦趨純合。不育株群體異質(zhì)性隨輪選世代增加呈降低趨勢(shì)。與親本相比,C2群體變異豐富(CV%=94.2),其中Glu-B1位點(diǎn)變化最大,產(chǎn)生了7+8
4、/13+16、7/14+15等稀有亞基類(lèi)型,Glu-D1位點(diǎn)5+10亞基只占18.0%,應(yīng)加強(qiáng)選擇;C5世代HMW-GS變異系數(shù)降為80.7%,且多為雜合類(lèi)型,遺傳變異己趨狹窄。Glu-B1位點(diǎn)多為14+15、7+8等優(yōu)質(zhì)亞基,選擇效果明顯,Glu-D1位點(diǎn)5+10有大幅提高。由于對(duì)目標(biāo)基因定向、單一化選擇,群體遺傳基礎(chǔ)趨于狹窄,應(yīng)有針對(duì)性的向群體投放含有13+16、17+18、7oe等優(yōu)質(zhì)亞基基因型以增加群體遺傳異質(zhì)性,更好的提高輪選
5、效果。 3通過(guò)一系列試驗(yàn),成功建立了1Dx5、1Bx14的分子標(biāo)記體系,并成功對(duì)1Dx5和1By12進(jìn)行了DuplexPCR。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn),在對(duì)HMW-GS編碼基因進(jìn)行分子標(biāo)記時(shí),即便是公認(rèn)緊密聯(lián)鎖的亞基對(duì)如5+10,其1X-型和Y-型亞基基因也可能發(fā)生分離,需同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)增,以保證分子標(biāo)記的準(zhǔn)確性。 4輪選群體的面團(tuán)流變學(xué)特性、淀粉糊化特性等隨輪選世代的增加得到不同程度提高。蛋白質(zhì)含量、沉降值、濕面筋含量等以Ta105樣
6、品最高,表示面團(tuán)流變學(xué)特性的粉質(zhì)儀各參數(shù)亦大致呈現(xiàn)相同趨勢(shì),即隨著輪選世代的增加面粉品質(zhì)逐漸改善。淀粉的RVA參數(shù)除稀懈值外都表現(xiàn)出一致規(guī)律,其大小均為T(mén)a105>Ta104>Ta103;但稀懈值大小表現(xiàn)恰好相反,這與輪回選擇目標(biāo)有直接關(guān)系。 5通過(guò)對(duì)不同世代輪選群體農(nóng)藝性狀分析發(fā)現(xiàn):株高與不育株的結(jié)實(shí)性存在一定相關(guān)性。調(diào)查結(jié)果顯示,群體株高已達(dá)比較理想的狀態(tài);C4和C5群體不育株的異交結(jié)實(shí)率分別為31.33%和55.44%,與
7、前人研究結(jié)果相比相對(duì)較低,其原因可以用異交結(jié)實(shí)的環(huán)境差異來(lái)解釋。而世代間的差異可能是由可育與不育株株高之間差值大小引起的,本群體C5世代該差值為5.6cm,C4世代只有3.51cm??梢钥闯?,可育株與不育株株高之間差值大,則不育株主穗有效小穗數(shù)多,穗粒數(shù)自然也多;反之亦成立。說(shuō)明株高與不育株的結(jié)實(shí)性存在一定相關(guān)性。 6采用輪回選擇、特異性PCR分子標(biāo)記輔助選擇與蛋白質(zhì)電泳篩選,結(jié)合網(wǎng)室和大田種植,對(duì)HMW-GS進(jìn)行定向、快速選擇
8、,從而建立了新的品質(zhì)育種輪選體系,能夠在較短時(shí)間內(nèi)迅速改良群體品質(zhì)性狀。具體做法為:以Ta1小麥輪選群體為基礎(chǔ),在育種早期逐代檢測(cè)出攜帶優(yōu)質(zhì)HMW-GS編碼基因的單株;同時(shí)進(jìn)行農(nóng)藝性狀選擇;對(duì)收獲后的籽粒放置兩月后進(jìn)行SDS-PAGE,篩選出聚合多種優(yōu)質(zhì)HMW-GS的不育株用于組建下一群體。同時(shí)對(duì)其中的HMW-GS遺傳變異規(guī)律進(jìn)行研究,并在對(duì)基因型不同的大量群體全面分析的基礎(chǔ)上,注意發(fā)現(xiàn)新的亞基和亞基對(duì),深入了解谷蛋白亞基的作用性質(zhì)和程
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