小麥地方品種等位基因遺傳多樣性研究.pdf

1、我國地域遼闊，生態(tài)環(huán)境多樣。經(jīng)過長(zhǎng)期的種植，在自然和人工雙重選擇下形成了豐富的小麥地方品種。我國國家種質(zhì)庫中保存的地方小麥品種多達(dá)13902份，是其他國家不能比擬的。中國小麥地方品種具有豐富的遺傳變異類型，具有高度廣適性和許多優(yōu)良的農(nóng)藝性狀，是遺傳育種發(fā)掘新基因的重要基因庫，因此研究小麥地方品種對(duì)于現(xiàn)代小麥育種和品種改良具有重要意義。 本文選取5個(gè)上世紀(jì)五六十年代大面積推廣小麥地方品種，每個(gè)品種選60個(gè)株系，利用條銹菌單孢菌系檢

2、測(cè)不同株系條銹病反應(yīng)型差異；同時(shí)采用半粒法無胚部分種子檢測(cè)小麥地方品種群體內(nèi)高分子量麥谷蛋白亞基組成：有胚部分發(fā)苗，分單株提取葉片DNA。選用42對(duì)SSR分子標(biāo)記檢測(cè)品種內(nèi)部等位基因的多樣性，試圖從不同水平上了解地方品種內(nèi)等位基因變異情況；另外還分析了來自我國22省市和地區(qū)的200份小麥地方品種的高分子量麥谷蛋白亞基組成情況。本試驗(yàn)得到以下研究結(jié)果： (1)地方品種群體內(nèi)等位基因的遺傳多樣性研究條銹病檢測(cè)結(jié)果表明：5個(gè)地方品種和

3、對(duì)照對(duì)兩個(gè)條銹病生理小種的反應(yīng)型存在著分離，同一小種檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同小麥地方品種群體內(nèi)的反應(yīng)型分離情況各不相同。CY17抗性檢測(cè)中各地方品種內(nèi)存在3到7種反應(yīng)型。三月黃中有7種反應(yīng)型，是反應(yīng)型最為豐富的材料，也是唯一檢測(cè)到抗感分離的地方品種。CY24小種檢測(cè)供試材料發(fā)現(xiàn)所有地方品種反應(yīng)型介于2～8種不等，抗性分離最大的葫蘆頭表現(xiàn)出8種反應(yīng)型。其中大粒半芒內(nèi)未發(fā)現(xiàn)抗感分離，其它4份地方品種內(nèi)均存在不同程度的抗感分離。 HMW-GS

4、分析表明：五個(gè)地方品種及對(duì)照材料共檢測(cè)出13種亞基組合．不同材料內(nèi)亞基組合數(shù)1～4種不等，變異最豐富的是大粒半芒和葫蘆頭，品種內(nèi)部高分子量谷蛋白亞基組成有4種。小麥地方品種三月黃品種內(nèi)亞基組成一致。其余地方品種和育成品種的高分子量谷蛋白亞基變異在2～3之間。 SSR．研究結(jié)果表明：42對(duì)引物中40對(duì)在不同材料中表現(xiàn)出多態(tài)性，2對(duì)在所有材料中表現(xiàn)單態(tài)。七個(gè)材料中共檢測(cè)到289個(gè)等位位點(diǎn)，每對(duì)引物檢測(cè)到的1到17個(gè)不等，平均每對(duì)6．

5、88個(gè)。單個(gè)引物在材料內(nèi)部檢測(cè)到的等位變異O～9個(gè)不等：引物位點(diǎn)的多態(tài)信息含量指數(shù)，變幅在0.000～0.304．平均為0.141。引物BARC171的多態(tài)信息含量指數(shù)最高：5個(gè)地方品種內(nèi)PIC指數(shù)變幅為0.0435～0.328，平均為0.187。大粒半芒PIC指數(shù)最高，輝縣紅最低。兩個(gè)育成品種PIC指數(shù)平均值為0.036。 HMW-GS研究與SSR分析比較表明：地方品種內(nèi)高分子量麥谷蛋白亞基類型增加的同時(shí)，SSR分子標(biāo)記檢測(cè)到

6、的等位變異數(shù)也在增加。小麥地方品種在HMW-GS組成上多態(tài)性越高，其整個(gè)基因組上檢測(cè)到的等位基因變異也越豐富。高分子量麥谷蛋白由位于小麥第一部分同源染色體長(zhǎng)臂上基因控制編碼，因此推斷地方品種內(nèi)其變異趨勢(shì)和整個(gè)基因組上SSR檢測(cè)到的等位基因變異趨勢(shì)一致。 (2)小麥地方品種間亞基組成多態(tài)性研究200份小麥地方品種中檢測(cè)到35種亞基組合，亞基等位變異豐富。其中Null，7+8，2+12組合的材料有118份，頻率達(dá)到了59％，其余的組合頻率均

7、低于10％。在所有的地方品種中還發(fā)現(xiàn)一些特殊亞基，對(duì)其功能有待于進(jìn)一步研究。 依據(jù)上述初步研究結(jié)果本文得出以下結(jié)論： (1)HMW-GS,SSR，以及條銹病群體抗性分析分別從基因表達(dá)產(chǎn)物，基因組重復(fù)序列，功能基因上驗(yàn)證了地方品種內(nèi)等位基因遺傳多樣性的存在。地方品種內(nèi)高分子量麥谷蛋白亞基組成分析表明地方品種是一個(gè)由不同HMW-GS構(gòu)成個(gè)體組成的遺傳平衡群體，即異質(zhì)性遺傳平衡群體。 (2)鑒于上述結(jié)論，在研究小麥地方品種時(shí)不