甜蕎抗倒伏相關(guān)性狀的遺傳分析及木質(zhì)素合成特征.pdf

1、甜蕎在糧食作物中雖屬小宗作物，但因其生育期短、適應(yīng)性強(qiáng)、耐旱耐貧瘠、營養(yǎng)價值和藥用價值高等特點，使其成為中國的傳統(tǒng)作物和重要的經(jīng)濟(jì)作物。甜蕎種植過程中易倒伏，導(dǎo)致其輕者減產(chǎn)重者絕收，是當(dāng)前甜蕎生產(chǎn)中一個非常重要的問題。因此，改良甜蕎抗倒伏能力已成為甜蕎育種的主要目標(biāo)之一。影響甜蕎倒伏的因素包括風(fēng)、雨、土壤等外在因素和基因型差異的內(nèi)在因素，從本質(zhì)上明確不同品種抗倒伏性狀的遺傳規(guī)律才能改良作物的抗倒伏能力，才可以指導(dǎo)育種實踐。同時，我們前期

2、研究發(fā)現(xiàn)，莖稈木質(zhì)素含量可作為評價甜蕎抗倒伏能力的一個重要指標(biāo)，但目前關(guān)于甜蕎木質(zhì)素生物合成的分子機(jī)理未見報道。本研究利用主基因+多基因混合遺傳模型分離分析方法對甜蕎抗倒伏相關(guān)性狀的遺傳作系統(tǒng)研究，分析甜蕎抗倒伏相關(guān)性狀的遺傳效應(yīng)，闡明其遺傳機(jī)理。同時，通過qRT-PCR和 GC-MS分析甜蕎木質(zhì)素合成途徑中各基因的表達(dá)特征及木質(zhì)素單體的合成特點，為培育抗倒伏的甜蕎品種提供重要的理論依據(jù)和關(guān)鍵基因資源。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴

3、應(yīng)用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型多世代聯(lián)合分離分析方法，研究了高抗倒伏品種酉蕎2號和易倒伏品種烏克蘭大粒蕎正反交的P1、P2、F1、B1、B2和F26個世代乳熟期株高、莖粗、莖稈重心高度和莖稈抗折力的遺傳。⑵利用qRT-PCR和GC-MS的分析方法，研究了高抗倒伏品種（酉蕎2號）、中抗品種（信農(nóng)1號）和易倒伏品種（烏克蘭大粒蕎）在分枝期、盛花期和乳熟期的木質(zhì)素含量、木質(zhì)素合成相關(guān)基因（PAL、4CL、C4H、C3H、CAD、C

4、CR、F5H、COMT和CCOAOMT）的表達(dá)特征以及木質(zhì)素單體的合成特點。⑶甜蕎莖稈木質(zhì)素含量從分枝期到乳熟期逐漸增加；不同抗倒性甜蕎品種莖稈木質(zhì)素含量的表現(xiàn)為：高抗倒伏品種（酉蕎2號）的木質(zhì)素含量在分枝期、盛花期和乳熟期均顯著高于中抗品種（信農(nóng)1號）和易倒伏品種（烏克蘭大粒蕎）。⑷甜蕎木質(zhì)素生物合成途徑中，相關(guān)基因的表達(dá)趨勢分為3類：PAL、4CL、CAD、C4H、CCOAOMT、F5H和CCR基因表達(dá)水平先增加后降低，在盛花期達(dá)到

5、最大，CAD和CCOAOMT表達(dá)水平在盛花期大幅度上升，抗倒伏材料的表達(dá)水平顯著高于易倒伏材料；C3H基因表達(dá)水平基本保持不變，不同抗倒性材料之間沒有明顯規(guī)律；COMT基因表達(dá)水平逐漸下降，在分枝期達(dá)到最大，盛花期其表達(dá)水平大幅度降低，易倒伏材料的表達(dá)水平顯著高于抗倒伏材料。⑸甜蕎木質(zhì)素含量與木質(zhì)素生物合成途徑中基因表達(dá)水平的關(guān)系：木質(zhì)素含量與基因CAD、F5H和CCR呈顯著正相關(guān)，與基因COMT呈顯著負(fù)相關(guān)，與基因PAL、4CL、C4