薏苡（Coix Lacryma-jobi L.）是一种重要的药用作物,与玉米、小麦等同属禾本科。我国主要投入使用的薏苡大都为栽培品种,而与传统栽培薏苡相比,野生薏苡具有饲用品质优良、抗逆性突出、生物量大等优点,是一种重要的禾草种质资源。本课题组利用野生薏苡选育出的饲用薏苡品种大黑山薏苡已在我国西南地区得到较大面积推广。然而,饲用薏苡种子发芽慢,休眠期较长的问题,限制了其在生产中的更广泛应用。因而鉴定和克隆控制薏苡休眠性状的基因,寻找打破其种子休眠的方法对饲用薏苡的利用具有重要意义。本研究以大黑山薏苡和小白壳薏苡两个材料作为亲本,通过对它们进行表型观察与鉴定,构建分离群体进行遗传分析,开发标记设计引物进行休眠相关基因的初步定位等手段来寻找控制休眠的基因,锚定其在染色体上的位置,为饲用薏苡新品种选育提供科学依据,也为饲用薏苡种子休眠分子机理的解析奠定基础。通过实验取得的主要研究结果如下:1.用大黑山薏苡和小白壳薏苡两个材料的种子在相同的条件下进行发芽实验,总共4组,分别为带总苞的大黑山种子和小白壳种子,去除总苞的大黑山种子和小白壳种子,通过比较发现,有总苞的大黑山薏苡和小白壳薏苡种子的发芽率差异显著,大黑山种子休眠期长,发芽率差,在10d时仅有28%的种子发芽,20d时发芽率也只有59%左右;小白壳种子休眠期短,发芽率好,9d时发芽率即能达到90%以上;去掉总苞的大黑山薏苡的种子发芽率与带总苞的大黑山种子的发芽率相比显著提高,休眠期缩短,9d时的发芽率能达90%以上,与不带总苞的小白壳薏苡种子的发芽情况差异不显著;而带总苞与不带总苞的小白壳薏苡种子之间的发芽情况差异并不显著,9d时发芽率均在90%以上。由此可以看出,珐琅质总苞是导致饲用薏苡休眠的主要原因。2.对两个材料种子的总苞进行形态学观察,发现两者总苞的质地差异明显,大黑山薏苡总苞为珐琅质,光滑无条纹,小白壳薏苡总苞为膜质,有纵向条纹。两种类型的总苞在用刀片切开后发现两者总苞厚度差异明显,大黑山薏苡的总苞厚,小白壳薏苡的总苞薄,进而用冷冻切片机对两者的总苞进行横向切片后在光学显微镜下观察照相,对它们总苞的横切厚度进行测量,大黑山薏苡总苞的横切厚度平均为472.9μm,小白壳薏苡总苞的横切厚度平均为170.1μm,两者之间差异显著。将新鲜的总苞取回用卡诺固定液固定后制成石蜡切片,在扫描电镜下进行显微结构的观察,发现大黑山薏苡总苞大维管束周围的厚壁细胞大,小白壳薏苡总苞大维管束周围的厚壁细胞小且与上表皮连接,这便造成了珐琅质总苞与膜质总苞在厚度及硬度上的显著差异。3.利用大黑山薏苡为父本,小白壳薏苡为母本杂交得到了F1,经鉴定,F1植株所结的种子总苞类型均为珐琅质。用母本小白壳薏苡作为轮回亲本与F1回交后构建了BC1分离群体,包含1022个单株,群体内总苞类型有膜质和珐琅质两种,经田间统计,其中495个总苞类型为膜质,527个总苞类型为珐琅质;F1自交构建了F2分离群体,共1827个单株,其中490个为膜质总苞,1337个为珐琅质总苞。经过卡方检验（χ~2）可以认定BC1群体总苞表型的分离比为1:1,F2群体的分离比为3:1（珐琅质:膜质）,均符合单基因控制的孟德尔分离定律,表明薏苡物理休眠性状是由单基因控制的,将此基因命名为Ca Sdr1（Coix agresitis L.seed dormancy1）,且珐琅质总苞类型对膜质总苞类型为显性。4.对两个亲本材料进行转录组测序,根据测序结果利用软件进行比对并进行In Del识别,检测到10758个In Del,其中的7037条序列能设计出适合扩增的引物,于是我们得到了7037个实用In Del标记,均匀随机地选取其中的50个标记进行多态性验证,其中17个标记表现出稳定的多态性,占总数的34%。5.在开发的7037个In Del标记中选取891个在两个亲本之间进行多态性筛选,得到稳定存在多态性的标记289个,再用BSA法进行连锁标记的寻找,得到In Del226、In Del420和In Del732三个连锁标记,用它们分别对BC1分离群体的隐性单株和F2分离群体进行初定位检测,最终将物理休眠基因Ca Sdr1定位在标记In Del226与In Del732之间。