小麥RILs群體產(chǎn)量相關(guān)性狀分析及其與CKOX變異的研究.pdf

1、單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重是構(gòu)成小麥籽粒產(chǎn)量的三要素，科學(xué)地協(xié)調(diào)三者關(guān)系有助于獲得高產(chǎn)。在產(chǎn)量三要素的調(diào)控過程中，細(xì)胞分裂素（CTK）都起著關(guān)鍵作用，而作為細(xì)胞分裂素分解代謝的關(guān)鍵酶--細(xì)胞分裂素氧化酶（CKOX），該基因變異勢必影響CTK代謝，從而影響小麥籽粒產(chǎn)量及相關(guān)性狀。
　　 本文分別利用籽粒大小、形狀、灌漿特性及粒重等產(chǎn)量相關(guān)性狀差異顯著的豫麥8679、和尚麥、京411、紅芒春21四個品種為親本構(gòu)建了3個重組自交系

2、群體（RILs），親本組合分別為豫麥8679/京411、豫麥8679/和尚麥及京411/紅芒春21,（簡稱群體1、群體2、群體3）。其中群體1和2用于研究小麥籽粒灌漿過程中鮮重、干重的變化特點與千粒重的關(guān)系，而群體2和3則用于研究小麥籽粒大小、籽粒密度、灌漿速率與千粒重的關(guān)系以及CKOX基因等位變異與小麥籽粒產(chǎn)量及相關(guān)性狀的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：
　　 （1）在群體1和2中，籽粒發(fā)育階段，鮮重變化呈拋物線趨勢，花后10～25d

3、為籽粒鮮重增長最快階段。籽粒干重變化呈“S”形，15～30d為干物質(zhì)積累的最快時期。群體1中，籽粒鮮重和干重的平均增重速率分別與千粒重均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)性最好，分別為0.478**和0.848**，其次為花后35～40d籽粒鮮重、干重的增重速率，與千粒重的相關(guān)性，分別為0.309**和0.554**。而群體2中與千粒重相關(guān)性最大的為籽粒干重的平均增重速率（0.663**），其次為花后25～30天籽粒干重增重速率（0.567**），再

4、次為籽粒鮮重的平均增重速率（0.534**）?；ê?0～15d籽粒鮮重的增重速率（O.435**）、花后25～30天籽粒鮮重增重速率（0.389**）也與千粒重有著較好的相關(guān)性。2個群體的分析結(jié)果表明，籽粒干重平均增重速率與粒重關(guān)系最為密切。
　　 （2）群體2、3中粒長、粒寬、粒厚、籽粒密度與千粒重均呈極顯著的正相關(guān)。其中粒長與千粒重的相關(guān)性最好，在群體2中為0.732**，群體3為0.936**。其次是粒寬和粒厚，說明本研究

5、中粒重主要決定于籽粒大小。籽粒密度也與千粒重呈極顯著正相關(guān)（群體2為0.503**，群體3為0.264**），但相關(guān)性較粒長、粒寬低。群體2籽粒灌漿過程中，其鮮重/干重的平均增重速率與粒長（0.484**/0.578**）、粒寬（0.352**/0.428**）、粒厚（0.373**/0.402**）、密度（0.344**/0.358**）、千粒重（0.500**/0.642**）都具有較好的相關(guān)性?；ê?0～15天籽粒鮮重/干重增重速

6、率與粒長、千粒重存在極顯著相關(guān)性（0.373**/0.280**，0.435**/0.328**）；花后25～30天籽粒干重增重速率與粒長、粒厚、籽粒密度及千粒重也呈顯著或極顯著正相關(guān)。說明籽粒發(fā)育過程中，干、鮮重的平均增重速率與粒形、粒重密切相關(guān)。
　　 （3）分別在群體2和3中篩選出與籽粒灌漿以及籽粒大小、粒重相關(guān)的CKOX基因，并研究其等位變異與上述性狀的關(guān)系。在群體2中篩選出兩個CKOX基因，分別為Tackox4和Tac

7、kox6a2,等位類型分別以“a”、“b”來表示。對于Tackox4基因來說，其變異主要影響花后25～30天的籽粒干重增重速率，從而影響千粒重。具有a型等位基因的家系其籽粒灌漿平均速率較低，籽粒較小、粒重低；而具有b型等位基因的家系其籽粒平均灌漿速率較高，籽粒較大，粒重高。而Tackox6a2變異主要影響群體2的穗粒數(shù)，從而影響穗粒重，對粒重影響不顯著。具有“a”型等位基因的家系穗粒數(shù)較少、穗粒重較低。
　　 （4）在群體3中只

8、篩選出1個CKOX基因與籽粒大小及粒重相關(guān)。該基因的3個不同擴(kuò)增區(qū)域在群體3中均表現(xiàn)較好的多態(tài)性，分別為Tackox6a1、Tackox6a2、Tackox6a3，其等位變異分別以“A”、“B”來表示。具有A型等位基因的家系其粒形較大，千粒重較高；具有B型等位基因的家系其粒形較小，千粒重較低。其中Tackox6a3等位變異與上述性狀關(guān)系最為密切。Tackox6a2在群體2和3中表現(xiàn)不同的多態(tài)性，其作用也不同，可能存在一因多效現(xiàn)象。對于不