引进国外小麦品种和我国部分冬小麦品种的遗传多样性比较研究

摘要

小麦是世界上的主要粮食作物之一，在农业生产中占重要的地位。与其它农作物一样，由于在育种中大量使用一些相同的亲本，导致栽培小麦基因大量流失，使其遗传基础日益狭窄、遗传变异率低，对其产量和品质的进一步改良起着极大的限制作用。引进国外的优异小麦品种可以扩大我国小麦育种的优异基因源，从而克服这一难题。而对于引进的国外小麦品种与我国的小麦品种进行遗传多样性分析比较则是其能够得到充分利用的前提。因此，本研究利用HMW-GS、RAPD和eSSR三种不同的标记从蛋白质和DNA水平对引自澳大利亚和捷克小麦品种及我国部分冬小麦品种的遗传多样性进行了比较研究，取得的研究结果如下： 1．15份澳大利亚小麦品种在Glu-1位点HMW-GS存在12种变异类型，20份捷克小麦品种存在12种变异类型，我国的20个小麦品种出现15种变异类型；在Glu-B1位点，澳大利亚品种含有我国20份小麦品种所没有的7<'*>+8、13+16和20亚基，捷克品种含有我国20份小麦品种所没有的20和22亚基；在各个位点，三个国家的优质亚基各具特色，在Glu-A1位点中国品种平均得分最高为2.7，在Glu-B1位点澳大利亚品种平均得分最高为2.7，在Glu-D1位点捷克品种平均得分最高为3.9；三个国家小麦品种Glu-1位点总得分为：澳大利亚小麦最高，为8.2分，捷克小麦得分最低，为7.4分，中国小麦得分为8.1分。这些国外引进的小麦品种对我国小麦品质育种有一定的应用价值。 2．利用RAPD标记研究表明，供试的55个品种的简单遗传相似系数(SMC)变化范围从0.44～0.92；平均值为0.74。用算术平均数的非加权成组法(UPGMA)对供试品种进行聚类，在相似系数为0.70处，供试的55个品种被聚为五大类：第Ⅰ大类共有17个品种，全部来自中国；第Ⅱ大类共包括16个品种，除小偃22(中国)外，其余全部是澳大利亚品种；第Ⅲ大类有20个全部为捷克品种。第Ⅳ和第Ⅴ类各有1个品种，分别为87341(中国)和洛阳8716(中国)。总的来说，来自三个不同国家的品种分别被聚为一大类(中国的小偃22、87341和洛阳8716三个品种除外)。对三国品种群体的遗传多样性分析比较发现：①中国小麦品种的遗传变异相对较大，而澳大利亚小麦品种的遗传变异相对较小；②中国品种和捷克品种间的遗传距离大于中国品种与澳大利亚品种间的遗传距离。这说明了引进捷克品种更能丰富我国小麦品种资源。 3．eSSR研究从30个eSSR位点中选出了19个具有多态性的位点；用这些引物在55个供试品种中共检测到172个等位基因。利用eSSR标记分析表明，供试品种的SMC变化范围从0.08到0.88，平均值为0.36。在SMC为0.31处，所有供试材料被聚为了三大类：第Ⅰ大类由全部的中国品种和部分的(8个)澳大利亚品种组成；第Ⅱ大类由全部的捷克品种组成；第Ⅲ大类由部分的(7个)澳大利亚品种组成。利用eSSR标记对三国品种群体间遗传多样性分析比较表明：①中国品种的遗传多样性小于澳大利亚品种群体和捷克品种群体；②中国品种和捷克品种间的遗传距离大于中国品种与澳大利亚品种间的遗传距离。这也说明引进捷克品种更能丰富我国小麦的遗传多样性。这些研究结果为这些引进材料在我国小麦遗传育种中的合理利用提供了一些有价值的重要信息。

目录

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第一章文献综述

1.1小麦资源遗传多样性研究的重要性

1.2遗传多样性研究的方法及研究进展

1.2.1形态学标记

1.2.2细胞学标记

1.2.3生化标记

1.2.4分子标记

1.3 HMW-GS、RAPD、eSSR在小麦遗传多样性中的应用

1.3.1 HMW-GS在小麦遗传多样性中的应用

1.3.2 RAPD在小麦遗传多样性中的应用

1.3.3 eSSR在小麦遗传多样性中的应用

1.4本研究的目的和意义

第二章实验部分

2.1研究材料

2.1.1植物材料

2.1.2实验所用RAPD引物

2.1.3实验所用eSSR引物

2.2研究方法

2.2.1 HMW麦谷蛋白的提取和分析方法

2.2.2基因组DNA的提取

2.2.3 RAPD扩增反应

2.2.4 eSSR扩增反应

2.2.5扩增产物的分离检测方法

2.3数据统计和处理方法

2.3.1 HMW-GS的命名和评分

2.3.2 RAPD数据的统计

2.3.3 eSSR数据的统计

2.4结果与分析

2.4.1参试小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及其遗传多样性

2.4.2用RAPD标记揭示参试小麦品种的遗传多样性

2.4.3eSSR标记揭示的参试小麦品种的遗传多样性

2.4.4根据HMW-GS、eSSR和RAPD三种标记综合分析供试品种的遗传多样性

2.5讨论

2.5.1引进小麦品种HMW-GS的遗传多样性及其在我国小麦品质育种中的利用

2.5.2分子标记揭示的引进小麦品种和我国部分品种的遗传多样性

2.6结论

2.7创新点

参考文献

致谢

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