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《山东农业大学》 2009年
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黄淮麦区85个小麦品种(系)遗传多样性的SRAP标记分析和农艺性状的变异特征

江涛  
【摘要】:黄淮麦区已成为我国最大的中强筋小麦生产基地,但是黄淮麦区小麦品种(系)因采用相同或相近亲本而使遗传基础日趋单一化。一些学者已深刻认识到要继续提高小麦的育种水平,必须提高育种基础材料的遗传多样性。本文利用SRAP标记和农艺性状的表型特征对黄淮麦区85个小麦品种进行了分析研究,旨在揭示其遗传多样性,为黄淮麦区小麦品种(系)的改良提供参考。主要研究结果如下: 1黄淮麦区85个小麦品种(系)农艺性状的特征分析 (1)黄淮麦区85个小麦品种(系)8个生物学农艺性状的比较 85个小麦品种(系)8个生物学农艺性状的调查结果表明,在叶型方面,叶中等宽度的品种个数是50,占所有品种个数的59%,叶较宽的品种个数为8,其余品种基本为窄叶型,部分品种叶片上挺。在幼苗习性上,直立型品种个数57,占全部品种的67%,半直立型只有5个品种,匍匐型、半匍匐型分别有12、11个品种。在抗倒性方面,重伏品种个数13,全部为五十、六十年代品种,茎秆细长较弱,微伏品种个数4,无中等或较严重倒伏现象,其余品种(系)生长正常。85个小麦品种中,无芒或少芒品种只占13%,其余全为长芒,没有曲芒或顶芒。对于耐寒性,所有品种基本无冻害发生,早期品种(系)农大183、济南17,当代品种(系)豫麦47、济麦22冻性较差。在穗型特征上,纺锤型品种(系)个数36个,占42%,棍棒型个数最少,是7个,圆柱和圆锥居中,分别为29、13。关于锈病,高抗品种个数47、中抗品种个数29,高抗、中抗占所有品种个数的90%,另外5个高感、3个中感、1个轻感品种。在叶枯病方面,高感品种2个,11个中感品种,9个中抗品种,8个高抗品种,其余55个品种基本为免疫品种。 (2)黄淮麦区小麦品种(系)叶穗部及其他农艺性状的变异 12个叶穗部及其他农艺性状的变异分析表明,变异系数最大的是芒长,为36.8;变异系数最小的是籽粒灌浆期,为6.4。另外,穗粒数、旗叶长、旗叶面积等3个性状同时说明黄淮麦区种质资源具有一定的变异潜力。 (3)黄淮麦区小麦品种(系)叶穗部及其他农艺性状的聚类分析 为了研究黄淮麦区种质资源在农艺性状上的变异特点,利用12个叶、穗部及其他农艺性状计算了85个材料间的欧氏距离。欧氏距离的变异区间为1.85-11.32,平均为5.62。在这些材料中,欧氏距离最小的是藁城8901和济麦22,为1.85;欧氏距离最大的是山融3号与济南2号,为11.32,在欧氏距离为16.25处可以把所有材料分为3大类,6小类。 2 SRAP在85个小麦品种(系)间的标记特征和应用 (1)建立了适于黄淮麦区小麦品种(系)DNA分析的SRAP优化技术体系:10×PCR buffer(含Mg2+)2.0u L,dNTP(2.5mol/L)1.5ul,正向引物(50ng/u L) 0.5uL,反向引物(50ng/uL) 0.5uL,Taq酶(2.5u/uL)0.3ul,DNA模板(60ng/uL)0.5uL,无菌双蒸水14.7uL,总体积20uL。 (2)用22个SRAP引物组合对85个黄淮麦区小麦品种(系)进行研究表明,22个SRAP引物组合共扩增出120个多态性位点,每个引物组合的多态性条带数从1~12不等,平均每个引物组合(平均遗传丰富度)产生5.5个多态性条带。每个正向引物与10个不同的反向引物组合扩增的多态性条带为5~35条。每个反向引物与6个不同的正向引物组合扩增的多态性条带为2~30条。单个正向引物与不同反向引物组合产生多态性条带的引物组合数为1~4个,单个反向引物与不同正向引物组合产生多态性条带的引物组合数为1~4个,不同正、反向引物间产生多态性条带的引物组合数基本一致。其中,ME5与EM3差异位点数最多,12个。多态性信息指数PIC值为0~0.91,平均值(多样性指数)为0.79。其中以引物组合ME5EM3的值最高0.91,ME2EM1值最低0。 (3) 18个多态性引物组合的鉴别能力分析表明,在18个多态性引物组合中,鉴别能力变幅0~0.71,平均为0.106,有1个SRAP引物组合鉴别不出任何小麦品种(系);引物组合Me1Em1的鉴别能力最高,为0.71,可鉴别出60个小麦品种(系)。单引物组合的鉴别能力较低,没有得到完全区分所有品种(系)的单引物组合,需将多个引物组合搭配使用。 (4)用SRAP标记对85个黄淮麦区小麦品种(系)进行遗传多样性分析得出,遗传相似系数变化范围为0.0667~0.8322,平均值为0.5399。在平均相似系数0.486时可以聚成5大类,8个亚类。第一时期(1960年以前)品种(系)的平均相似系数最高(0.6711),第二时期(1970-1980年代)居中(0.6438),第三时期品种(系)的平均相似系数最低(0.4995)。第二时期品种(系)的相似系数变幅最小(0.487~0.748),第一时期居中(0.487~0.748),第三时期相似系数变幅最大(0.067~0.814)。总体来看,黄淮麦区小麦遗传多样性呈上升趋势,但遗传基础仍需要进一步的扩展。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S512.1

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