燕麥籽粒皮裸性基因遺傳與分子作圖.pdf

1、燕麥在世界各大洲分布廣泛,并作為一種重要的糧、飼、草、經、藥多用作物而供人類栽培利用。燕麥屬(Avena.L)內具有不同染色體數目物種的起源地可能不同,與二粒小麥和大麥的地理類群分布有關。栽培燕麥被認為作物起源中的次生作物。
　　 燕麥種質資源包括燕麥野生近緣植物、地方品種、選育品種(系)和遺傳材料等,不僅是燕麥育種的物質基礎,更是關系到人類農業(yè)生產和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展所必需的寶貴種質資源之一。燕麥種質資源按照籽粒皮裸性可分為皮燕麥

2、與裸燕麥兩種類型。植株成熟脫粒后,皮燕麥籽粒由硬化的穎殼與穎果構成,而裸燕麥籽粒僅有穎果,與膜狀的外穎已經分開。我國比其它國家擁有更豐富的裸燕麥種質資源,而拓寬我國裸燕麥種質資源遺傳基礎的主要途徑是,皮燕麥與裸燕麥雜交后代中選育裸燕麥。然而,在雜交實踐中獲得裸粒率為百分之百的裸燕麥新資源比較困難。本研究以裸燕麥與皮燕麥為親本配制雜交組合,對子一代、子二代和子三代在籽粒皮裸性上的分離規(guī)律進行了遺傳分析。同時,將控制燕麥籽粒皮裸性的基因進行

3、了分子標記作圖。主要研究結果如下:
　　 1.子代穎果不可能通過分泌物來影響親代外穎的硬化。燕麥籽粒由親代與子代兩個世代的組織構成,但親代外穎的硬化發(fā)生在配子和子代胚形成前。燕麥籽粒帶殼不受子代穎果基因型的影響,而取決于親代的基因型；這可能與小麥籽粒皮裸性的遺傳機制相類似,但不同于大麥籽粒皮裸性的遺傳機制。而大麥中帶皮籽粒的形成取決于穎果分泌物的產生。
　　 2.燕麥籽粒皮裸性的遺傳除受一對不完全顯性等位基因(N1n1)

4、控制外,可能還受另一對基因(N2n2)的作用,后者對前者具有隱性上位作用。裸性等位基因對帶皮等位基因表現為不完全顯性。該基因具有一因多效的特點,還影響小穗結構中小穗軸的延伸與多小花小穗的形成。子一代的各個小花外穎硬化面積存在差別,具有類似于鑲嵌遺傳的特點。子二代單株表現型的分離比存在近似于1完全裸粒型:2中間型:1完全皮粒型的比例,但部分完全裸粒型單株的后代發(fā)生分離,而完全帶皮型單株的后代不發(fā)生分離。經過子三代與子四代連續(xù)兩代的鑒定,推

5、斷出子二代中基因型N1N1N2N2占總群體比例的1／16。
　　 3.以裸燕麥品種ZY000050(766—28-2-1)與皮燕麥品種ZY001262(克蘭努瓦爾)雜交后代的112個子二代單株為作圖群體進行分子標記作圖分析,發(fā)現了與燕麥籽粒皮裸性基因(NK)相連鎖的SSR和AFLP標記,與之兩端最接近的為E40M48_9和M83381,圖譜距離分別為25.4和13.4cM。在親本間篩選出17對AFLP多態(tài)性的引物組合和4對SSR