小麥矮稈基因Rht13與Rht-D1b互作研究及Rht13分子標(biāo)記開(kāi)發(fā).pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的儲(chǔ)備糧和商品糧，矮稈基因的研究與利用是小麥遺傳育種的重要研究方向之一。本研究以寧春4號(hào)、寧春40號(hào)、寧春44號(hào)（均含有Rht-D1b）與MagnifM1（含有Rht13）雜交的F2群體為主要材料，分析F2群體中Rht13和Rht-D1b互作對(duì)農(nóng)藝性狀的影響，利用比較基因組學(xué)的研究方法開(kāi)發(fā)Rht13的分子標(biāo)記，并構(gòu)建小麥Rht13基因區(qū)段的遺傳連鎖圖譜。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)寧春4號(hào)、寧春40號(hào)、寧春4

2、4號(hào)分別和Magnif M1雜交的F2代植株株高、穗長(zhǎng)、倒二莖節(jié)長(zhǎng)等農(nóng)藝性狀的調(diào)查分析，結(jié)果表明，各組合F2代材料中株高、穗下莖節(jié)長(zhǎng)和倒三莖節(jié)長(zhǎng)的廣義遺傳力較高;變異系數(shù)較大的性狀為倒三莖節(jié)長(zhǎng)和穗粒數(shù)，最小的性狀均為穗長(zhǎng)。矮稈基因Rht13對(duì)降低小麥株高的效應(yīng)比Rht-D1b強(qiáng)，Rht-D1b和Rht13互作的降稈能力要比兩個(gè)單矮稈基因更強(qiáng)。在兩年四個(gè)雜交組合F2代中，高稈系(rht13+Rht-D1a)的各個(gè)性狀值均為最大，雙矮稈系（

3、Rht-D1b+ Rht13）的各個(gè)性狀值均為最小，雙矮稈系（Rht-D1b+Rht13株高較高稈系分別降低了21.54％、26.54％、23.94％和18.46％，且均達(dá)到顯著水平。雙矮稈系與高稈系的其他農(nóng)藝性狀的差異也達(dá)到了顯著水平。同時(shí)，三個(gè)矮稈系與高稈系相比，各個(gè)莖節(jié)的直徑顯著減少。雙矮稈基因（Rht-D1b+Rht13）和單矮稈基因Rht1顯著降低了相對(duì)葉綠素的含量;在產(chǎn)量性狀方面，雙矮稈系的各個(gè)性狀均顯著低于高稈系，不利于產(chǎn)

4、量性狀的形成。研究結(jié)果顯示Rht-D1b和Rht13的互作對(duì)株高和產(chǎn)量性狀具有負(fù)向累加效應(yīng)。
　　(2)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有標(biāo)記的篩選以及小麥與水稻、二穗短柄草、大麥及谷子的矮稈基因和赤霉素基因進(jìn)行比較基因組學(xué)分析，結(jié)果得出:60對(duì)已注釋標(biāo)記中有19對(duì)分子標(biāo)記在雙親（寧春4號(hào)和Magnif M1）中存在多態(tài)性，占總標(biāo)記的31.6％，其中有兩對(duì)分子標(biāo)記為顯性標(biāo)記;對(duì)現(xiàn)有水稻、二穗短柄草、大麥和谷子以及小麥的矮稈基因和赤霉素基因聚類分析發(fā)現(xiàn)，各

5、基因間均具有一定的同源性，根據(jù)比對(duì)結(jié)果，設(shè)計(jì)了54對(duì)新引物，其中，只有兩對(duì)引物在雙親多態(tài)性檢測(cè)中具有多態(tài)性，分別命名為7BLSSR1（來(lái)源于水稻第11號(hào)染色體多蘗矮稈基因d27）和7BLSSR2（來(lái)源于小麥7DL的赤霉素基因Traes_7DL_F51807989）。
　　(3)利用多態(tài)性標(biāo)記構(gòu)建小麥7B染色體Rht13基因區(qū)段的連鎖遺傳圖譜，長(zhǎng)度為64.8cM，分子標(biāo)記間的平均距離為3.6cM。運(yùn)用單標(biāo)記分析法檢測(cè)到了與矮稈性狀相