小麥地方品種“小紅芒”的遺傳演變分析.pdf

1、小麥（Triticum aestivum L.）是我國主要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。近年來，由于在培育新品種過程中頻繁使用一些相同的親本，導(dǎo)致品種間的遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄，這不僅對育種產(chǎn)生了負面影響，而且降低了栽培品種抵御不良環(huán)境的能力。所以，拓寬育種材料的遺傳基礎(chǔ)顯得尤為重要。地方品種遺傳異質(zhì)性高、多樣性豐富，具有廣闊的利用前景。在我國，經(jīng)過長期的栽培和引種，形成了豐富多樣的小麥地方品種。研究小麥地方品種的演變規(guī)律可為其

2、收集、保存、利用和保護提供理論依據(jù)，同時也可為小麥在我國的栽培和演化歷史提供證據(jù)。
　　 本研究以來自7個生態(tài)種植區(qū)的同名地方品種”小紅芒”為材料，分別從形態(tài)學(xué)、蛋白質(zhì)和分子水平以及抗病性上對其多樣性水平和遺傳演變趨勢進行了分析，結(jié)果如下：
　　 1.利用形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進行聚類發(fā)現(xiàn)，材料在遺傳距離（0.0142）非常小時可聚為一類，同時，多樣性分析發(fā)現(xiàn)變異主要來源于品種內(nèi)，而品種間變異很小，通過以上兩方面分析可知地方品種”小

3、紅芒”遺傳背景相近，材料最初來源于同一地區(qū)，經(jīng)引種逐漸傳播到其他地區(qū)。遺傳多樣性水平的高低可以反映栽培植物的演化規(guī)律。從形態(tài)學(xué)水平來看，無論是總遺傳多樣性、品種內(nèi)遺傳多樣性，還是品種間遺傳多樣性，來源于春麥區(qū)的材料普遍高于來源于冬麥區(qū)的材料，由此可看出“小紅芒”具有由春麥區(qū)向冬麥區(qū)引種和傳播的趨勢。
　　 2.通過對HMW-GS的研究發(fā)現(xiàn)，供試材料在Glu-1位點存在著豐富的等位變異。從蛋白質(zhì)水平分析”小紅芒”的多樣性水平及其遺

4、傳演化趨勢，得到了與形態(tài)學(xué)相一致的結(jié)論，同時發(fā)現(xiàn)來自西北春麥區(qū)和北部春麥區(qū)的材料不僅遺傳多樣性較高，而且變異來源豐富，其中來自西北春麥區(qū)的甘肅天祝一帶材料多樣性最高，地理學(xué)分析的結(jié)果也有力的支持了形態(tài)學(xué)和蛋白質(zhì)水平的結(jié)論，故同名地方品種”小紅芒”的起源中心基本確定為甘肅天祝一帶。
　　 3.克隆Vrn-A1基因啟動子部分序列并對其分析發(fā)現(xiàn)，部分春性材料存在11bp的序列缺失，且在此位點18bp處發(fā)現(xiàn)了一個重要的基因調(diào)控元件CAr

5、G-box，CArG-box是MADS-box蛋白質(zhì)的識別位點，MADS-box基因是一類編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因家族，在植物生長發(fā)育的過程中起著至關(guān)重要的作用。由此可知11bp的序列缺失與小麥春性生長習(xí)性有一定關(guān)系。此外，產(chǎn)生插入和缺失的材料大部分來自春麥區(qū)，而且插入和缺失在材料內(nèi)處于雜合狀態(tài)，說明春麥區(qū)的材料多態(tài)性較高，材料在分子水平也具有由春性向冬性演變的趨勢，這與形態(tài)學(xué)和蛋白質(zhì)水平的研究結(jié)果相一致。
　　 4.抗病性檢測結(jié)果表

6、明，品種內(nèi)抗病基因存在著多態(tài)性（抗感分離的現(xiàn)象），結(jié)合材料的生態(tài)種植區(qū)來源情況分析發(fā)現(xiàn)，春麥區(qū)品種內(nèi)的多態(tài)性要高于冬麥區(qū)，這與形態(tài)學(xué)、蛋白質(zhì)及分子水平研究揭示了”小紅芒”相同演化趨勢。
　　 同時也發(fā)現(xiàn)了一些優(yōu)良的抗病材料，包括對條銹病三個生理小種都表現(xiàn)為高抗的材料ZM002008和ZM002697，以及對白粉病的兩個生理小種完全免疫的材料ZM000247、ZM001902、ZM002026和ZM002593。這些材料可以作為優(yōu)