【摘要】：小麥是重要的糧食作物之一,抽穗期是其主要的農(nóng)藝性狀,與小麥的品質(zhì)、產(chǎn)量、抗逆、抗病性等具有密切的聯(lián)系,在一些地區(qū)還影響到小麥的生態(tài)適應(yīng)性和地區(qū)適應(yīng)性。因此,在分子水平上研究抽穗期相關(guān)基因的遺傳規(guī)律,并對其調(diào)控機制進行深入解析,對于選育優(yōu)良品種及提高小麥的產(chǎn)量品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實意義。CASL7BS是以六倍體普通小麥品種中國春(CS)為遺傳背景的野生二粒小麥染色體臂置換系(CASL),前期研究表明,正常秋播時其抽穗期比CS早熟6-8天。本研究利用CASL7BS與CS兩個親本材料,研究了它們的光溫反應(yīng)特性,并利用(CASL7BS×CS)F_2分離群體,對野生二粒小麥7BS染色體臂上可能存在的抽穗期QTL位點進行定位,取得結(jié)果如下:1.在不同播種期條件下(大棚、大田和生長室),CASL7BS都比CS早抽穗,尤其是在大棚和生長室非正常播種時差異更大。2.對CASL7BS和CS進行不同的春化和光周期處理,以明確它們的光溫反應(yīng)特性。與上述田間、大棚生長結(jié)果一致,無論春化處理時間和日照長度如何改變,CASL7BS都要比CS早抽穗很多天,尤其在短日照(8h light/16h dark)下生長時,最早可達49天。長日照春化且在長日照生長(16h light/8h dark)時,CASL7BS和CS均比短日照春化及生長早抽穗。對CS來說一定時間的春化能促進其生長發(fā)育,但對CASL7BS來說生長在長日照顯得更加重要,春化作用對其抽穗期的影響并不是很明顯,特別是未春化時,CASL7BS比CS早抽穗約22天。3.對CASL7BS和CS進行幼穗分化進程的觀察發(fā)現(xiàn),兩種光周期下,CASL7BS均比CS幼穗分化速度快,且長日照能夠促進它們的幼穗分化。長日照光周期下,CASL7BS和CS的幼穗分化在單棱期開始出現(xiàn)差異,在二棱期停留的時間最長,小花原基分化期之后,它們都能快速完成分化。短日照光周期下,二者在伸長期和單棱期停留的時間都較長,但在二棱期停留的時間比長日照有所減少,說明春化作用能夠促進二棱期的出現(xiàn)和通過。4.2016年11月12日(正常秋播)在大田和2017年2月13日(春播)在生長室兩個環(huán)境條件下分別播種(CASL7BS×CS)F_2分離群體(分別記為P1、P2群體),對野生二粒小麥7BS染色體臂上可能存在的抽穗期QTL位點進行分析。根據(jù)P1群體的抽穗期分布圖,CASL7BS早抽穗屬于數(shù)量性狀,由多基因控制。利用26個SSR分子標記構(gòu)建高密度遺傳連鎖圖譜,P1、P2群體的遺傳圖譜跨度分別為85.18cM、58.69cM,鄰近兩標記間的平均距離為3.28cM、2.26cM;兩個群體都將QTL鎖定在標記C272與C309,遺傳距離約為4.9cM,LOD值在5-8之間,表型變異貢獻率分別為10.14%、12.35%。根據(jù)以上實驗結(jié)果,我們推斷在野生二粒小麥7BS染色體臂上檢測到的QTL位點為一個新的自身早熟性基因,并將其命名為QEps-7BS。本研究表明不同播種期及光溫條件下,CASL7BS均比CS早抽穗很多天,且幼穗分化進程的實驗也說明,CASL7BS比CS幼穗分化速度快,二棱期是幼穗發(fā)育的關(guān)鍵時期。并在此基礎(chǔ)上對7BS染色體臂上存在的抽穗期基因進行QTL定位,定位到了一個早熟性QTL,即QEps-7BS。這一研究為進一步精細定位7BS染色體上的抽穗期相關(guān)基因,揭示調(diào)控小麥抽穗期的分子機理奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

小麥是重要的糧食作物之一，對小麥抽穗期相關(guān)基因進行深入研究和發(fā)掘，增加對小麥開花調(diào)控機制的認識，還為培育適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的小麥品種奠礎(chǔ)，對小麥的生產(chǎn)具有重大的意義。實驗室前期多年多點重復(fù)試驗表明[121播條件下，CASL7BS 比 CS 早抽穗 6-8 天。本章將重點分析不同播種期及不件對親本材料 CASL7BS、CS 抽穗期的影響，以揭示 CASL7BS 抽穗期的遲 材料所用實驗材料為 CASL7BS、CS。中國春（Chinese spring, CS, 2n=6x=42, AABBDD）是我國主要的小麥地方是小麥遺傳學(xué)和外源基因轉(zhuǎn)移等研究的工具和對比材料。野生二粒小麥（Trdum var.dicoccoides，2n=4x=28，AABB）是異源四倍體，起源于以色列東的 Rosh Pinna 和 Zefat 之間，被命名為 TDIC140。野生二粒小麥具備極其豐性狀[1-2]，如籽粒蛋白含量高、抗病、品質(zhì)好等，，是普通小麥的二級基因資通小麥品種易雜交，且雜種后代與普通小麥易回交，從而使得優(yōu)良基因可以重組成功轉(zhuǎn)向普通小麥，進而有效豐富小麥的遺傳變異。

2.2 CASL7BS 與 CS 染色體組成模式圖mposition patterns of CASL 7BS and CS C是從以色列 Weizmann 科學(xué)院（Weiz春為遺傳背景的野生二粒小麥染色體Ls），由 Dr. Feldman 教授實驗室所先利用野生二粒小麥和中國春的端體６至７次回交，最后自交１次，每一回交產(chǎn)生的后代染色體都進行了細色體的短臂或者長臂被野生二粒小全為中國春背景（如圖 2.2，CASL來源于野生二粒小麥，其余的都是中CS于2016 年-2017年在浙江臨安（北
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S512.1

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本文編號：2685545