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云南、西藏与新疆小麦的遗传多样性研究

王海燕  
【摘要】:云南小麦(Triticum aestivum ssp.yunnanense King)、西藏小麦(Triticum aestivum ssp. tibetanum Shao)和新疆小麦(T. petropavloski Udats et Migusch)是中国西部特有的小麦种质资源。它们具有明显不同于普通小麦的形态学特征,如色壳、脆穗、难脱粒和长颖等,并具有抗寒、耐瘠薄、耐热和抗穗发芽等潜在的利用价值。它们均为具A、B和D染色体组的异源六倍体,是小麦的初级基因库,从这些材料向栽培小麦转移基因并不需要特殊的技术和手段,一般可通过杂交和重组等常规育种手段加以利用。深入分析和评价云南、西藏和新疆小麦的基因资源,在生化和分子水平上探讨其遗传多样性,将利于充分发掘其中的优异基因,借以向小麦背景中转移来提高现有栽培小麦品种的遗传多样性,并将为探讨这三种我国特有小麦的起源和演化提供依据。 本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)、酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(APAGE)和微卫星(SSR)分子标记研究了云南、西藏和新疆小麦在蛋白质和DNA分子水平上的遗传多样性;以此为基础,探讨了这三种特有小麦可能的起源演化途径和分类学地位。主要研究结果如下: 1 云南、西藏和新疆小麦的高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性 在34份云南小麦中,发现2种高分子量谷蛋白谱带(“null、7+8、2+12”和“null、7、2+12”);在24份西藏小麦中,发现3种高分子量谷蛋白谱带(“null、7+8、2+12”,“null、6+8、2+12”和“null、7+8、2”),其中西藏小麦TB18的Glu-D1位点仅编码亚基2;在6份新疆小麦中,观察到1种高分子量谷蛋白谱带(“null、7、2+12”)。在云南、西藏和新疆这3种中国西部特有小麦材料中,Glu-1位点分别出现4(Glu-A1c、Glu-B1a、Glu-B1b和Glu-D1a)、5(Glu-A1c、Glu-B1d、Glu-B1b、Glu-D1a和Glu-D1?)和3(Glu-A1c、Glu-B1a和Glu-D1a)个等位基因。 云南小麦、西藏小麦和新疆小麦群体内的Nei's平均遗传变异系数分别为0.1574、0.1366和0,表明云南小麦和西藏小麦群体内的高分子量谷蛋白位点的遗传变异高于新疆小麦。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦A、B和D基因组的Nei's平均遗传变异系数分别为0、0.2674和0.0270,这说明在遗传多样性方面,Glu-B1位点最高,其次为Glu-D1位点,Glu-A1位点最低。


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