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察雅折达29×偃展1号重组自交系群体主要农艺性状遗传分析

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  摘要:利用西藏半野生小麦察雅折达29和偃展1号构建的重组自交系群体(RILs)进行了株高、穗长、单株穗数、抽穗期、开花期、单穗总小穗数、单穗结实小穗数、千粒重共8个农艺性状的遗传分析。结果表明,上述性状在后代群体中存在双向超亲分离。根据千粒重、穗长、单穗总小穗数、单穗结实小穗数和单株穗数5个性状在RILs的遗传表现和统计分析,均选择出这些性状的超高亲株系,为今后小麦遗传改良提供了宝贵资源。
  关键词:小麦;RIL群体;农艺性状;遗传分析
  中图分类号:S512.103.3 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2010)07-0017-03
  
  小麦育种研究一直为人们所关注。目前小麦研究有如下几个方面的特点:一是进一步提高小麦产量,满足消费者需求;二是以分子标记辅助选择为主的多种生物技术应用于常规育种,并逐步成为常规育种的重要组成部分;三是慢病性遗传和利用成为抗病遗传研究和育种利用的主流方向;四是对品质性状的研究更注重营养性;五是更加注重具有不同性状特点的种质材料的开发和利用。基于上述几点发展趋势,小麦育种目标的制定应包括丰产性、稳产性、品质改良和降低成本四个方面。因此,小麦育种应考虑综合性状优异,在此基础上选择性状突出、适应不同条件种植的优良品种(系)。
  西藏半野生小麦被认为是一种断穗轴的杂草型六倍体小麦,也被认为是不属于原始小麦类型的半野生小麦。由于其在成熟时穗轴自然断裂,也有人称它为西藏碎穗小麦。西藏半野生小麦是我国西藏特有的一种小麦类型,也是世界上唯一的穗轴节片下节位断裂的断穗种质。因此,西藏半野生小麦作为我国特有的小麦资源,备受国内外研究者的关注。偃展1号是河南省豫西农作物品种展览中心育成的春性早熟小麦新品系,具有丰产性好、早熟、优质等特点,但该品种偏春性,种植早易受冻害,另外还易受蚜虫危害。我们利用察雅折达29×偃展1号构建的重组自交系群体,研究其主要农艺性状的表现以及遗传变异,期望从群体中选择出性状优良的株系,为小麦遗传改良储备材料。
  
  1 材料与方法
  
  1.1 材料
  由察雅折达29和偃展1号杂交,利用单粒传法构建了一套包括98个家系的永久性重组自交系群体(Fs代),该群体由中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员提供。
  
  1.2 方法
  本试验材料种植于山东农业大学试验农场,采用随机区组设计,重复2次,行长1.8m,行距0.25m,株距3cm。按试验田的常规方法进行管理,并在其适宜生育期进行有关性状的田间调查。
  性状记载和统计分析:调查抽穗期、开花期、株高、穗长、单株穗数、单穗总小穗数、单穗结实小穗数、千粒重,采用Excel程序进行方差分析及显著性检验。
  
  2 结果与分析
  
  2.1 察雅折达29与偃展1号主要农艺性状差异显著性比较
  通过双亲抽穗期、开花期、株高、穗长、单株穗数、单穗总小穗数、单穗结实小穗数、千粒重8个性状的表现(表1)看出,察雅折达29和偃展1号的单株穗数、单穗总小穗数、单穗结实小穗数和千粒重4个性状差异不显著,而其余4个性状差异极显著。其中察雅折达29的抽穗期和开花期明显晚于偃展l号,而株高明显高于偃展1号,穗长明显比偃展1号长。
  
  统计分析还表明,两亲本在农艺性状上差异较大,存在较多的性状互补。该RILs群体后代变异类型丰富,有利于选出性状优良的株系。
  
  2.2 重组自交系群体主要农艺性状分析
  重组自交系群体主要农艺性状的考察结果见表2。株高、抽穗期和开花期的平均值均介于两亲本之间,穗长、单株穗数、单穗总小穗数、单穗结实小穗数和千粒重的平均值都低于双亲。变异系数大小的顺序依次为:穗长>单穗总小穗数>单穗结实小穗数>单株穗数>千粒重>株高>抽穗期>开花期。变异系数最大的是穗长,为34.61%,说明穗长在后代个体间的差异最大,可望选出超大穗种质材料;变异系数最小的是开花期,为1.35%,说明该性状在后代个体中的差异最小。
  
  
  2.3 重组自交系群体后代各性状与双亲的比较
  通过群体中各株系性状与双亲相应性状的比较(表3)看出,单穗总小穗数超高亲的后代个体所占比例最大,达到了5.10%,抽穗期和开花期占比例最小,均为1.02%;性状介于双亲之间的后代个体中,单株穗数和开花期所占比例最大,均为91.84%。
  
  
  2.4 重组自交系群体优异农艺性状株系筛选
  根据性状调查结果,从千粒重、穗长、单株穗数、单穗结实小穗数、单穗总小穗数5个性状中各筛选出2个性状表现优异的株系,并计算出它们的超高亲百分率(表4),其中编号为3034的株系千粒重超高亲百分率达26.89%,为61.59g;编号为2967的株系单穗总小穗数为30个,超高亲百分率高达42.86%。
  
  
  3 讨论
  
  作物育种发展的方向是利用生物技术和基因组学技术不断提升现代育种技术和水平,目前,在小麦重要性状的分子标记方面已经取得了重大进展。育种的基础是拥有丰富的基因资源。地方品种和选育品种是我国小麦种质资源的两个主要类型,但从育种的实践来看,育种家对地方品种的重视程度要比选育品种低,利用率不高,从而导致作物遗传多样性降低,使得小麦改良的遗传基础变得愈来愈窄。事实上,我国拥有一万多份小麦地方品种,资源数量之大、类型之多是世界上许多国家不可比拟的。西藏半野生小麦是世界上独特的裸粒型六倍体断穗小麦,易与其它小麦种杂交,由于其形态、特性和分子、生化标记鉴定中呈现出遗传多样性,因此是小麦育种的宝贵材料,也是研究小麦起源演化的重要种质。随着对西藏半野生小麦研究的深入,势必会对小麦遗传进化和育种产生重要影响。
  
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