四川小麦新品种高分子量谷蛋白亚基及1B/1R易位系遗传变异研究

论文摘要

四川小麦常年种植面积仍保持在2000-2200万亩左右,常年总产量达550-600万吨。然而,四川小麦一直面临“品质差”、“产量低”和“抗性差”三大难题,大大阻碍了我省小麦生产和产业化发展。因此,改善小麦品质是四川和我国南方麦区最为紧迫的问题之一。而高分子谷蛋白亚基（HMW-GS）对小麦品质有着重要的影响,1B/1R易位系对高产和品质有着双重的影响,故本研究利用SDS-PAGE电泳、和PCR技术,对四川省“十五”期间育成的44个小麦新品种进行HMW-GS组成分析,以及对36个小麦新品种进行1B/1R易位系鉴定和1B/1R易位系的变异分析,旨在为四川小麦品质育种提供信息。主要结果如下:1.高分子谷蛋白亚基有10种。在Glu-A1位点有2种等位变异,分别是Null和1,分别占50%;在Glu-B1位点有5种等位变异:7+8、7+9、6+8、17+18和20,出现频率分别是27%、36%、7%、5%和25%;在Glu-D1位点有3种等位变异,分别是2+12、5+10和5+12,出现频率分别是50%、48%和2%。2.高分子谷蛋白亚基的组合类型共有16种。最常见的高分子谷蛋白亚基组合类型是N,7+9,2+12和1,20,2+12,出现频率分别是15.9%和13.6%。得分为8分和6分的组合类型最多,出现频率分别为20.5%和25%,除了川麦35（N,20,5+12）的HMW-GS评分不明确之外,43个小麦品种的高分子谷蛋白亚基品质评分平均为6.9分。3.在四川小麦品种中发现了一个少有的高分子谷蛋白亚基的组合类型N,20,5+12。4.在供试的36个四川新育成品种中和1个品系中,1B/1R易位系小麦品种（系）有17个,占供试材料的47.2%。5.用5对定位于1RS上的PER引物对12个供试四川品种（系）的1B/1R易位系进行扩增后表明,四川品种（系）的1B/1R易位系是不完全相同的;其中3对1RS上的PCR引物对引进的11个品种（山前麦、洛夫林、高加索、矮孟牛等）的1B/1R易位系进行扩增后表明,引进品种的1Rs是不完全相同的:包括来源于同一亲本黑麦（Petkus（2x））的山前麦、洛夫林、高加索、矮孟牛1Rs也是不一样的。6.5对定位于1RS上的PCR引物能将23个供试品种（系）划分为七类,结果表明,育成品种中的1B/1R易位系是不完全相同的,其1Rs存在多样性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1、文献综述
• 1.1 高分子谷蛋白亚基
• 1.1.1 高分子谷蛋白亚基的遗传变异
• 1.1.2 小麦高分子谷蛋白亚基对品质的贡献
• 1.1.3 高分子谷蛋白亚基的分离分析方法
• 1.1.3.1 十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
• 1.1.3.2 反相高效液相色谱（RP-HPLC）
• 1.1.3.3 高效毛细管电泳（HPCE）
• 1.1.3.4 特异PCR分子标记
• 1.2 黑麦外源染色质的运用
• 1.2.1 新物种的人工合成
• 1.2.1.1 八倍体小黑麦（2n=8x=56,AABBDDRR）新物种的人工合成
• 1.2.1.2 六倍体小黑麦（2n=6x=42,AABBRR）新物种的人工合成
• 1.2.1.3 四倍体小黑麦（2n=4x=28,XXR）新物种的人工合成
• 1.2.2 黑麦外源染色质在小麦育种中的运用
• 1.2.2.1 黑麦异附加系在小麦育种中的利用
• 1.2.2.2 黑麦代换系在小麦育种中的利用
• 1.2.2.3 黑麦易位系在小麦育种中的利用
• 1.2.3 小麦背景中黑麦外源遗传物质的检测
• 1.2.3.1 形态学标记（morphological detection）
• 1.2.3.2 细胞学检测（cytological detection）
• 1.2.3.3 生物化学检测（biochemical detection）
• 1.2.3.4 原位杂交
• 1.2.3.5 分子标记（molecular detection）
• 2、四川新育成品种的高分子谷蛋白亚基（HMW-GS）分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 HMW-GS组分的常规电泳分析方法
• 2.1.2.1 仪器设备
• 2.1.2.2 谷蛋白的提取
• 2.1.2.3 SDS-PAGE分析
• 2.1.3 麦谷蛋白亚基命名及评分
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 四川省2001-2005育成品种的HMW-GS的组成
• 2.2.2 Glu-1位点HMW-GS组合类型及品质评分
• 2.3 讨论
• 3、四川小麦新品种1B/1R易位系的遗传变异分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 多重PCR引物检测1B/1R易位系
• 3.1.3 5个黑麦1RS上的特异PCR引物
• 3.1.4 DNA的提取、PCR扩增、电泳等方法详见唐宗祥博士论文（2006）
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 1B/1R易位系在四川小麦新品种中的分布
• 3.2.2 四川小麦新品种中的1B/1R易位系存在差异
• 3.2.2.1 5个引物能在12个供试四川品种（系）中扩增出差异
• 3.2.2.2 3个引物能在省外和国外引进的11个品种中扩增出差异
• 3.2.2.3 5个1RS引物能将23个供试品种（系）划分为七类
• 3.3 讨论
• 3.3.1 1B/1R易位系存在多样性
• 3.3.2 1B/1R易位系在小麦育种中的地位
• 3.3.3 1B/1R易位系在育种中的利用价值
• 参考文献
• 致谢