優(yōu)質是我國小麥育種的主攻目標之一,谷蛋白亞基對小麥品質有重要影響,但因谷蛋白研究材料遺傳背景差異等原因,使得谷蛋白亞基品質效應的研究結果不盡相同,直接影響了小麥的品質改良。為此,本研究在課題組前期研究工作的基礎上,繼續(xù)轉育小麥谷蛋白亞基的近等基因系,并對高代轉育系的高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)與籽粒蛋白品質性狀及重要農藝性狀進行比較分析,以期為小麥品質研究和優(yōu)質品種選育提供參考依據。研究獲得的主要結果如下:1.獲得HMW-GS近等基因系的轉育材料:在前期回交轉育的基礎上,本研究通過實驗室SDS-PAGE和STS分子標記法對HMW-GS轉育材料進行目標亞基或基因跟蹤檢測,再進行田間回交和自交轉育HMW-GS近等基因系。已在新冬22、新冬33、墾冬00(2)和小偃22四個遺傳背景下共回交轉育獲得了813個含不同HMW-GS的品系,分別導入15種HMW-GS類型。在新冬22遺傳背景下,轉育獲得BC_6、BC_5、BC_4和BC_3的品系分別為200、8、10和15份,;已獲得BC_6亞基類型有13種,分別為N、1、2*、6+8、7+8、7+9、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10;已獲得BC_4的亞基類型有7~(OE)+8,已獲得BC_3的亞基類型有13+16。在新冬33遺傳背景下,分別轉育獲得BC_6、BC_5和BC_4的品系有123、6和2份;已獲得BC_6亞基類型有14種,分別為N、1、2*、6+8、7+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10,已獲得BC_4的亞基類型有7~(OE)+8。在墾冬00(2)遺傳背景下,轉育獲得BC_6、BC_5、BC_4和BC_2的品系分別有100、3、1和3份;已獲得BC_6亞基類型有13種,分別為N、1、6+8、7+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10,已獲得BC_4的亞基類型為2*,已獲得BC_2的亞基類型有7~(OE)+8。在小偃22遺傳背景下,分別轉育獲得BC_6F_3、BC_7F_2、BC_6F_2、BC_6F_1和BC_3的品系有283、2、43、11和3份;已獲得BC_6F_3的HMW-GS類型有15種,分別為N、1、2*、6+8、7+8、7~(OE)+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10;其中純合品系有165份,包含19種不同的亞基組合類型。2.獲得LMW-GS近等基因系的轉育材料:在前期回交轉育的基礎上,本研究通過實驗室STS分子標記法對低分子量谷蛋白亞基(LMW-GS)轉育后代進行目標基因或亞基跟蹤檢測,再進行田間自交轉育LMW-GS近等基因系,已在小偃22、周麥22和周麥23三種遺傳背景下獲得LMW-GS轉育系共292份,分別導入16種LMW-GS類型。在小偃22遺傳背景下,轉育獲得BC_6F_4、BC_6F_3、BC_6F_2和BC_6F_1的品系有77、17、3和2份,已獲得BC_6F_4品系的單株中,含有的亞基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已獲得BC_6F_3品系的單株中,含有的亞基有Glu-A3f和Glu-B3g;已獲得的純合品系中有10種亞基組合類型,分別為Glu-A3c/Glu-B3e(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(1個品系)、Glu-A3c/Glu-B3h(2個品系)、Glu-A3c/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3c/Glu-B3b(3個品系)、Glu-A3e/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3g/Glu-B3j(1個品系)、Glu-A3b/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3a/Glu-B3j(1個品系)和Glu-A3c/Glu-B3a(1個品系)。在周麥22遺傳背景下,轉育獲得BC_6F_4和BC_6F_3的品系分別有91和8份,已獲得BC_6F_4品系的單株中,含有的亞基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3f、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已獲得BC_6F_3品系的單株中,含有的亞基有Glu-B3g;已獲得的純合品系中有10種亞基組合類型,分別為Glu-A3a/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(3個品系)、Glu-A3c/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3f/Glu-B3j(3個品系)、Glu-A3d/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3h(1個品系)、Glu-A3c/Glu-B3b(1個品系)、Glu-A3e/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3g/Glu-B3j(1個品系)和Glu-A3b/Glu-B3j(4個品系)。在周麥23遺傳背景下,轉育獲得BC_6F_4、BC_6F_3、BC_6F_2和BC_6F_1品系有65、28和1份,已獲得的BC_6F_4品系的單株中,含有的亞基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3g、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已獲得的BC_6F_3品系的單株中,含有的亞基有Glu-A3f;已獲得的純合品系中,有10種亞基組合類型,分別為Glu-A3d/Glu-B3a(1個品系)、Glu-A3a/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3c/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3b(2個品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(2個品系)、Glu-A3b/Glu-B3d(2個品系)、Glu-A3e/Glu-B3d(1個品系)、Glu-A3d/Glu-B3i(1個品系)和Glu-A3d/Glu-B3g(1個品系)。3.初步獲得了HMW-GS與重要農藝性狀和籽粒品質性狀的關系:由一年田間試驗數據得出,在小偃22遺傳背景下的22個高代HMW-GS近等基因系中,小麥產量及其構成因素與籽粒粗蛋白含量、面筋濕基和水分之間呈顯著負相關關系,并且產量較高的品系的穗數和穗粒數也較大。在農藝性狀中產量、穗數和穗粒數的變異系數較大,千粒重最小。籽粒品質性狀中的變異系數為水分﹥濕面筋含量﹥粗蛋白含量。本研究所涉及的Glu-A1(N、2*和1)、Glu-B1(7+8、7+9、14+15和17+18)和Glu-D1(2+12和5+10)位點亞基,對籽粒粗蛋白含量、籽粒濕面筋含量、籽粒水分、產量、穗數和穗粒數的影響沒有明顯的差異。
【學位單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S512.1
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 小麥谷蛋白亞基及其與品質性狀的關系
        1.1.1 HMW-GS
        1.1.2 LMW-GS
    1.2 小麥谷蛋白亞基與重要農藝性狀的關系
    1.3 小麥重要農藝性狀與品質性狀的關系
    1.4 研究目的和意義
    1.5 技術路線
第二章 小麥谷蛋白近等基因系的轉育
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
    2.2 結果與分析
        2.2.1 實驗室檢測獲得攜帶目標谷蛋白亞基的籽�；騿沃�
        2.2.2 田間回交與自交獲得的含目標谷蛋白亞基單株或高代系
    2.3 討論與展望
        2.3.1 討論
        2.3.2 展望
第三章 HMW-GS近等基因系的籽粒品質和重要農藝性狀分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 總體農藝性狀和籽粒品質性狀的表現(xiàn)
        3.2.2 HMW-GS與籽粒品質性狀的關系
        3.2.3 HMW-GS與產量、穗數和穗粒數的關系
    3.4 討論
        3.4.1 重要農藝性狀與籽粒品質性狀的關系
        3.4.2 谷蛋白亞基與籽粒品質性狀的關系
        3.4.3 谷蛋白亞基與重要農藝性狀的關系
第四章 結論
參考文獻
致謝
作者簡介

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本文編號：2858554