作為世界上最重要的糧食作物之一,小麥（Triticum aestivum L.）經(jīng)歷了一系列漫長的馴化過程。芒作為小麥穗部重要的光合器官之一,是小麥長期進(jìn)化和適應(yīng)環(huán)境的產(chǎn)物,對小麥產(chǎn)量和逆境適應(yīng)均有重要意義。為了探究芒的發(fā)育及芒長的遺傳機(jī)制,本研究以小麥無芒品種中國春（Chinese Spring,CS）為父本,有芒品系MK147為母本構(gòu)建了F₂分離群體和F₅代重組自交系（RIL）群體,對其中的芒長抑制基因進(jìn)行遺傳分析和QTL定位,相關(guān)研究結(jié)果如下:體視顯微鏡觀察幼穗發(fā)育結(jié)果表明,雙親小麥在雌雄蕊分化期,芒原基均開始出現(xiàn);但在藥隔分化期,雙親的芒原基則出現(xiàn)發(fā)育上的差異,即MK147的芒原基開始伸長生長,而CS的芒原基幾乎不變。由此表明,CS無芒的表型是由于芒原基在藥隔分化期不伸長導(dǎo)致的。對CS與MK147的后代群體進(jìn)行遺傳分析發(fā)現(xiàn),F₁代全部表現(xiàn)為有芒,芒長介于兩親本之間。F₂群體芒長卡方分析表明,無芒單株和有芒單株符合1:3的分離比,RIL群體芒長卡方分析表明,無芒單株和有芒單株符合1:1的分離比... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

994-2018年小麥全球年產(chǎn)量及種植面積（數(shù)據(jù)來自聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織,2020）

第一章文獻(xiàn)綜述3圖1-2面包小麥和硬粒小麥與二倍體野生小麥的進(jìn)化和基因組關(guān)系(以穗型和粒型為例)(ShewryPR2009)。Fig.1-2TheevolutionandgenomicrelationshipbetweenBreadWheatandDurumWheatandDiploidWildWheat,takingspiketypeandgraintypeasexamples.1.2小麥芒的結(jié)構(gòu)和功能1.2.1芒的結(jié)構(gòu)芒是小麥外稃或穎片延伸出的類似針狀結(jié)構(gòu)，在大麥，燕麥，黑麥，水稻和青稞等禾本科作物中也有類似結(jié)構(gòu)。小麥芒和大麥芒的橫切面有所不同，如圖1-3所示小麥的芒類似于銳角三角形，而大麥的芒則為鈍角三角形(GuoZSchnurbuschT2016)。芒的外部著生著許多刺狀物的毛。不論是小麥還是大麥，左右兩側(cè)表皮的中間部位分布著許多的氣孔。氣孔下方是綠色組織，綠色組織內(nèi)含有很多綠色細(xì)胞。這些綠色細(xì)胞的細(xì)胞壁很薄，大多呈現(xiàn)不規(guī)則形態(tài)，其內(nèi)部含有多個(gè)突起，綠色細(xì)胞之間部分連接形成一個(gè)內(nèi)部有很多孔隙的整體，這有利于綠色細(xì)胞與外界進(jìn)行氣體交換。另外，綠色細(xì)胞中含有大量的葉綠體與線粒體，其中葉綠體分布在細(xì)胞壁周圍，其形態(tài)結(jié)構(gòu)與葉片中的葉綠體結(jié)構(gòu)相似。芒近軸端沒有綠色組織和氣孔，另外芒非綠色區(qū)域中表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁增厚，這樣對芒形態(tài)的維持和減少水分的蒸發(fā)具有重要作用(王忠等1993)。

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3左右分別是是大麥和小麥的芒及細(xì)胞中包含的葉綠體(GuoZSchnurbuschT2016)Fig.1-3Leftandrightaretheawnsofbarleyandwheatandthechloroplastscontainedinthecells,respectively.1.2.2芒對光合作用的影響芒作為小麥穗部器官的組成之一，是小麥長期馴化和適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。野生小麥具有很長的芒，由于芒不利于收割和儲(chǔ)藏，經(jīng)過數(shù)千人的人類選擇，馴化的小麥（硬粒小麥和普通小麥）出現(xiàn)了短芒甚至無芒(MachJ2015)�，F(xiàn)在，無芒和有芒的小麥品種在世界范圍內(nèi)都有廣泛種植。如在美國東南部的溫暖生長地區(qū)，在過去的幾十年中，無芒品種一直占主導(dǎo)地位，由于研究發(fā)現(xiàn)芒對小麥有利于促進(jìn)光合作用，近20年來，有芒品種的比例有所增加(DeWittNetal.2020)。而在水稻中，芒中只含有一個(gè)維管束，不具備光合作用能力。水稻的漫長馴化過程中，有芒品種逐步被淘汰，因此目前栽培稻中大部分都是無芒或短芒，芒只普遍存在于野生稻中(韋敏益2016)。前人研究表明，芒具有提高光合面積、光合效率和提高小麥產(chǎn)量的作用。因此，芒的有無也對產(chǎn)量有直接影響。小麥的芒是由小花外稃的末端延伸形成的針狀物，是葉的變態(tài)，在內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上與葉片有許多共同之處(杜斌等2010)。在對小麥光合效率和產(chǎn)量研究方面，除葉片以外，芒也起重要作用(黃瑾等2011)。有研究表明，穗、穗下節(jié)、芒同葉一樣都是光合功能的重要器官，對小麥粒重的增加都有一定的作用。小麥的穗部光合器官并不是孤立存在的，而是相互協(xié)調(diào)共同作用的。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，穗部、穗下節(jié)和芒對粒重的影響作用是：穗部>穗下節(jié)>芒。因此，芒長可以作為粒重的依據(jù)指標(biāo)之一(王瑞清等2003)。1982-1987年，西北農(nóng)業(yè)大學(xué)高如篙等人(1991)對大麥的剪葉、剪芒試驗(yàn)表明，在大麥的許多光?


本文編號(hào)：3089071