小麥RILs群體產量相關性狀分析及其與CKOX變異的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、單位面積有效穗數、穗粒數、粒重是構成小麥籽粒產量的三要素,科學地協(xié)調三者關系有助于獲得高產。在產量三要素的調控過程中,細胞分裂素(CTK)都起著關鍵作用,而作為細胞分裂素分解代謝的關鍵酶--細胞分裂素氧化酶(CKOX),該基因變異勢必影響CTK代謝,從而影響小麥籽粒產量及相關性狀。
   本文分別利用籽粒大小、形狀、灌漿特性及粒重等產量相關性狀差異顯著的豫麥8679、和尚麥、京411、紅芒春21四個品種為親本構建了3個重組自交系

2、群體(RILs),親本組合分別為豫麥8679/京411、豫麥8679/和尚麥及京411/紅芒春21,(簡稱群體1、群體2、群體3)。其中群體1和2用于研究小麥籽粒灌漿過程中鮮重、干重的變化特點與千粒重的關系,而群體2和3則用于研究小麥籽粒大小、籽粒密度、灌漿速率與千粒重的關系以及CKOX基因等位變異與小麥籽粒產量及相關性狀的關系。主要研究結果如下:
   (1)在群體1和2中,籽粒發(fā)育階段,鮮重變化呈拋物線趨勢,花后10~25d

3、為籽粒鮮重增長最快階段。籽粒干重變化呈“S”形,15~30d為干物質積累的最快時期。群體1中,籽粒鮮重和干重的平均增重速率分別與千粒重均呈極顯著正相關,相關性最好,分別為0.478**和0.848**,其次為花后35~40d籽粒鮮重、干重的增重速率,與千粒重的相關性,分別為0.309**和0.554**。而群體2中與千粒重相關性最大的為籽粒干重的平均增重速率(0.663**),其次為花后25~30天籽粒干重增重速率(0.567**),再

4、次為籽粒鮮重的平均增重速率(0.534**)?;ê?0~15d籽粒鮮重的增重速率(O.435**)、花后25~30天籽粒鮮重增重速率(0.389**)也與千粒重有著較好的相關性。2個群體的分析結果表明,籽粒干重平均增重速率與粒重關系最為密切。
   (2)群體2、3中粒長、粒寬、粒厚、籽粒密度與千粒重均呈極顯著的正相關。其中粒長與千粒重的相關性最好,在群體2中為0.732**,群體3為0.936**。其次是粒寬和粒厚,說明本研究

5、中粒重主要決定于籽粒大小。籽粒密度也與千粒重呈極顯著正相關(群體2為0.503**,群體3為0.264**),但相關性較粒長、粒寬低。群體2籽粒灌漿過程中,其鮮重/干重的平均增重速率與粒長(0.484**/0.578**)、粒寬(0.352**/0.428**)、粒厚(0.373**/0.402**)、密度(0.344**/0.358**)、千粒重(0.500**/0.642**)都具有較好的相關性。花后10~15天籽粒鮮重/干重增重速

6、率與粒長、千粒重存在極顯著相關性(0.373**/0.280**,0.435**/0.328**);花后25~30天籽粒干重增重速率與粒長、粒厚、籽粒密度及千粒重也呈顯著或極顯著正相關。說明籽粒發(fā)育過程中,干、鮮重的平均增重速率與粒形、粒重密切相關。
   (3)分別在群體2和3中篩選出與籽粒灌漿以及籽粒大小、粒重相關的CKOX基因,并研究其等位變異與上述性狀的關系。在群體2中篩選出兩個CKOX基因,分別為Tackox4和Tac

7、kox6a2,等位類型分別以“a”、“b”來表示。對于Tackox4基因來說,其變異主要影響花后25~30天的籽粒干重增重速率,從而影響千粒重。具有a型等位基因的家系其籽粒灌漿平均速率較低,籽粒較小、粒重低;而具有b型等位基因的家系其籽粒平均灌漿速率較高,籽粒較大,粒重高。而Tackox6a2變異主要影響群體2的穗粒數,從而影響穗粒重,對粒重影響不顯著。具有“a”型等位基因的家系穗粒數較少、穗粒重較低。
   (4)在群體3中只

8、篩選出1個CKOX基因與籽粒大小及粒重相關。該基因的3個不同擴增區(qū)域在群體3中均表現較好的多態(tài)性,分別為Tackox6a1、Tackox6a2、Tackox6a3,其等位變異分別以“A”、“B”來表示。具有A型等位基因的家系其粒形較大,千粒重較高;具有B型等位基因的家系其粒形較小,千粒重較低。其中Tackox6a3等位變異與上述性狀關系最為密切。Tackox6a2在群體2和3中表現不同的多態(tài)性,其作用也不同,可能存在一因多效現象。對于不

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