普通小麥-野生二粒小麥染色體臂置換系農(nóng)藝性狀和苗期耐干旱、耐低溫特性的鑒定.pdf

1、小麥（Triticum aestivum，2n=6x=42，AABBDD）作為我國(guó)最重要的主糧作物之一，直接關(guān)系到國(guó)家的糧食安全。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)野生二粒小麥(Triticum dicoccoides，2n=4x=28，AABB)優(yōu)異基因資源的有效挖掘和開發(fā)利用，本試驗(yàn)用以普通小麥品種Bethlehem(BLH)和中國(guó)春(Chinese Spring CS)為背景的兩套野生二粒小麥染色體臂置換系(chromosome arm substitu

2、tion lines，CASL)為材料，進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察和統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)不同CASL耐逆境脅迫（干旱脅迫和低溫脅迫）能力進(jìn)行初步篩選。主要研究結(jié)果如下:
　　1.種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，無論在BLH還是在CS背景，不同CASL之間發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等種子萌發(fā)性狀以及幼苗主根長(zhǎng)度、根數(shù)、苗高、平均根長(zhǎng)等幼苗生長(zhǎng)特性均存在一定的差異。兩個(gè)遺傳背景中5BS和7BS置換系的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均顯著高于親本，

3、而5AS和6AS置換系卻顯著低于親本，推測(cè)在這些置換系相應(yīng)染色體臂上至少各帶有一個(gè)調(diào)控小麥發(fā)芽特性的QTLs。4BL和6BL置換系的苗高、主根長(zhǎng)度和平均根長(zhǎng)均長(zhǎng)于親本;2BS和3AL置換系的主根長(zhǎng)度和根數(shù)都長(zhǎng)于和多于親本;5BS、6AL、2AS和1AS置換系的主根長(zhǎng)度和平均根長(zhǎng)均長(zhǎng)于親本。1BS置換系的苗高、主根長(zhǎng)和平均根長(zhǎng)均比親本小;4AL置換系的平均根長(zhǎng)和根數(shù)小于親本。由此推測(cè)在1AS、2AS、3AL、6AL、2BS和5BS染色體上

4、可能存在控制小麥幼苗葉片和根系生長(zhǎng)的相關(guān)基因。
　　2.對(duì)CASL進(jìn)行拷種后發(fā)現(xiàn)，一些CASL在籽粒形態(tài)、小穗數(shù)等與穗部結(jié)構(gòu)相關(guān)的性狀以及有效分蘗數(shù)方面存在顯著的差異，由此推斷在2AS、1BL染色體臂上可能存在調(diào)控粒長(zhǎng)、粒寬的正效QTLs位點(diǎn);在6BS染色體臂上可能存在與粒長(zhǎng)、粒寬和千粒重3個(gè)性狀相關(guān)的負(fù)效QTLs位點(diǎn);與CASL種子粒厚、千粒重正相關(guān)的基因可能位于7AS、4AL染色體臂上。根據(jù)穗部形狀差異推測(cè)在中國(guó)春5AL染色體

5、上有一個(gè)控制寶塔型穗型的基因;抑制穗芒表達(dá)的基因可能存在中國(guó)春的4AS、4AL、6BS和6BL染色體上;在6AS和5AL染色體臂上可能存在控制穗長(zhǎng)的基因;在6BL、2BS、1AS和2AL上染色體臂上可能存在調(diào)控小穗數(shù)的基因;調(diào)控小麥有效分蘗的基因可能位于染色體臂5AL、2BL、1AL和1AS上;在1AS、3BS、7AL和3AS染色體臂上可能有調(diào)控小麥穗粒數(shù)的基因位點(diǎn)存在。
　　3.通過對(duì)CASL材料在發(fā)芽期和苗期的耐旱性鑒定，發(fā)現(xiàn)

6、在BLH和CS兩套背景中，CASL7BS和7AL在干旱脅迫環(huán)境下地上和地下生物量干重和鮮重均顯著大于親本，幼苗根部較親本更為發(fā)達(dá)，為耐干旱材料;而CASL3BL在兩個(gè)遺傳背景中綜合耐旱能力均表現(xiàn)最差，為干旱敏感材料，由此推測(cè)在7BS、7AL、3BL染色體臂上至少分別存在一個(gè)與干旱相關(guān)的基因。
　　4.對(duì)CASL低溫脅迫下(4℃)的發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)特性進(jìn)行鑒定后發(fā)現(xiàn)，與親本CS相比，CASL4AL、1BS、1AS、7BS和3BL的相對(duì)