分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1464
-
1470
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1464
-
1470
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1465
选育工作是其重要组成部分,而太谷核不育小麦则
是小麦选育工作中最重要的种质资源之一。
太谷核不育小麦具有显性核不育单基因
Ms
2
,其
育性稳定、开颖角度大、异交结实率高是常规育种和
杂交小麦育种极其珍贵的种质资源
(
刘秉华等
, 1986,
遗传
, 8(3): 25-27;
张云芝等
, 1987,
山西农业科学
, (6):
5-81)
。太谷核不育小麦杂交后创造的变异类型多,通
过阶梯杂交、轮回选择等可实现基因交流、重组、累
加,打破不良连锁,集结有益基因,培育出遗传基
础广、适应性强的小麦新品种
(
隋新霞和孙兰珍
,
2001)
。经过几十年的基础研究与应用实践,利用太
谷核不育小麦已经创制出许多有育种价值的中间
材料,如矮败小麦,硬粒蓝标型不育系等
(
沈季孟等
,
1991; Tian and Liu, 2001;
刘秉华等
, 1991,
科学通报
,
3(4): 306-308)
。通过以轮回选择为主,多种途径综
合运用的育种方法,已培育出大批抗旱、耐盐、抗病、
抗虫、适应性强的小麦品种
(
陈香芝等
, 2000;
张绍南
等
, 1995;
隋新霞和孙兰珍
, 2001;
徐保钦
, 2002,
农业
科技通讯
, (7): 8-9)
。
本单位利用太谷核不育小麦,通过轮回选择与
阶梯杂交结合的方法,于
90
年代初选育出大穗、白
粒、矮秆的优异小麦育种中间材料川
6415
。川
6415
由于具有许多优异特性,已被许多育种单位利用,并
选育出一大批优良品种
(
系
)
。截至目前,各育种单位
已直接或间接利用川
6415
育成小麦新品种
11
个,其
中
3
个通过国家审定;特别是其育成的川麦
42
在国
家区试长江上游组中比对照川麦
107
平均增产
16.4%
,
2009
、
2010
年连续两年在四川省江油县创四川小麦
高产纪录。
为了弄清川
6415
对其衍生后代的遗传,分析其
遗传效应。本研究利用
SSR
分子标记扫描技术,检
测川
6415
衍生品种
(
系
)
中的川
6415
等位变异,试图
解析川
6415
遗传物质在其衍生后代的作用,为进一
步利用分子标记辅助育种技术培育新品种奠定基础。
1
结果分析
1.1
川
6415
在其一代衍生品种川麦
42
中的遗传分析
利用
617
对
SSR
引物扫描川
6415
一代衍生品种
川麦
42
及其亲本
Syn769
、
SW3243
和川
6415
,除去
川
6415
与其它两个亲本
Syn769
和
SW3243
无差异的
引物,共
233
对
SSR
引物可用于统计分析。其中,川
麦
42
与川
6415
基因型一致的
SSR
标记位点
62
个,
川麦
42
遗传背景中来源于川
6415
的特异
SSR
位点
比例为
26.6%
。
川麦
42
遗传背景中来源于川
6415
的
62
个
SSR
标记位点中,有
43
个已定位到小麦染色体上,分布
在除
3D
、
4D
、
7D
外的所有染色体,但在
2A
、
2B
和
4B
染色体上分布较集中
(
图
1;
表
1)
。
43
个已定位的
标记位点在
2A
、
2B
和
4B
染色体上形成染色体区段,
区段长度分别为
1.3 cM
、
9.5 cM
和
7.3 cM (
表
1)
。
根据汤永禄
(2008)
和
Tang (2011)
利用川麦
42/
川农
16
重组自交系
(RIL, F8)
检测出的重要农艺性状
QTL
发现,位于
2B
、
4B
和
7A
上的川
6415
染色体区
段对川麦
42
的穗数
/m
2
、产量、千粒重、单穗重、生
物产量、株高和穗颈节比有重要影响
(
表
2;
图
1)
。
4B
上川
6415
染色体区段间检测到的
QTL
为正效应,有
利于增加穗数
/m
2
;
2B
和
7A
上检测到的
QTL
都为负
效应,表明
2B
和
7A
上的川
6415
染色体区段有利于
降低株高,但减少产量、千粒重、单穗重、生物产量
和穗颈节比。
1.2
川
6415
在其二代衍生品种
(
系
)
中的遗传分析
利用川麦
42
遗传背景中来源于川
6415
的
62
个
SSR
标记位点扫描
5
个川
6415
二代衍生品种
(
系
)
及其亲本,
5
个衍生品种
(
系
)
为川麦
56
、川麦
58
、
31
区、
R104
和
R125
。除去亲本间无多态性差异和
变异的标记,共
43
个
SSR
标记位点用于分析。结
果表明
(
表
3)
,
5
个衍生品种继承川
6415
的核基因
组存在一定的多样性。
31
区和
R104
更多的继承了
川
6415
的遗传物质,分别为
32.6%
和
37.2%
,显著
偏离期望亲本值;川麦
58
川麦
56
和
R125
分别继
承了
27.9%
和
25.6%
川
6415
的遗传物质;川麦
58
继承了
34.9%
川
6415
的遗传物质,显著低于期望亲
本值;表明在育种的高效选择压下,
31
区和
R104
更多地保留了川
6415
的某些重要农艺性状。川
6415
对二代衍生品种
(
系
)
重要农艺性状的遗传效应,还
需进一步研究证明。
2
讨论
在小麦育种过程中,针对目标性状
(
如抗条锈
,
抗白粉
,
抗旱
,
耐盐
,
耐湿以及高产等
)
进行人为选
择,多代选择稳定后形成的高代系,与目标性状紧密
连锁的位点将被大量保留下来,高于或显著高于期
望值;而绝大多数与目标性状不符的位点被丢失,显
著低于期望值。
Zhang
等
(2005)
通过
SSR
分析人工
合成小麦与普通小麦杂交、回交,经多代人工选择