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(guó)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(lái)，由于在培育新品種過(guò)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(duì)育種產(chǎn)生了負(fù)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(guó)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(hù)提供理論依據(jù)，同時(shí)也可為小麥在我國(guó)的栽培和演化歷史提供證據(jù)。
　　 本研究以來(lái)自7個(gè)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(duì)其多樣性水平和遺傳演變趨勢(shì)進(jìn)行了分析，結(jié)果如下：
　　 1.利用形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類發(fā)現(xiàn)，材料在遺傳距離（0.0142）非常小時(shí)可聚為一類，同時(shí)，多樣性分析發(fā)現(xiàn)變異主要來(lái)源于品種內(nèi)，而品種間變異很小，通過(guò)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(lái)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(lái)看，無(wú)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(lái)源于春麥區(qū)的材料普遍高于來(lái)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(shì)。
　　 2.通過(guò)對(duì)HMW-GS的研究發(fā)現(xiàn)，供試材料在Glu-1位點(diǎn)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(shì)，得到了與形態(tài)學(xué)相一致的結(jié)論，同時(shí)發(fā)現(xiàn)來(lái)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(lái)源豐富，其中來(lái)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(dòng)子部分序列并對(duì)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(diǎn)18bp處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(shí)別位點(diǎn)，MADS-box基因是一類編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因家族，在植物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)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(zhǎng)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(lái)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(shuō)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(shì)，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(cè)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(lái)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(shì)。
　　 同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一些優(yōu)良的抗病材料，包括對(duì)條銹病三個(gè)生理小種都表現(xiàn)為高抗的材料ZM002008和ZM002697，以及對(duì)白粉病的兩個(gè)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)