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小麦是我国主要的粮食作物之一,随着人口的增长、耕地面积的减少,高产且稳产是我国小麦育种的重要目标。千粒重是构成产量的三要素之一,灌浆时期旗叶叶绿素含量、籽粒可溶性糖含量以及逆境胁迫等因素都影响千粒重的形成。鉴定千粒重相关基因,开发功能标记有助于加快高产小麦新品种的培育进程。PTF1是一种具有bHLH结构域的转录因子。水稻中,转OsPTF1基因的植株在低磷水平下单穗重比野生型高20%左右。BAS1是一种过氧化物还原蛋白。水稻中,NTRC-BAS1通路是一种用于保护叶绿体免遭氧化损伤的氧化还原系统。上述两种基因在水稻籽粒的形成过程中均起着重要作用。但PTF1基因和bas1基因在小麦籽粒的形成过程中的作用还不清楚。本研究通过电子克隆以及比较基因组学方法,克隆了小麦TaPTF1、Tabas1-B1,以及TaGW-B1基因部分片段,利用不同群体材料分析其对千粒重表型的贡献,探索其调控籽粒形成以及粒重的分子机制,并分析不同等位基因型在我国小麦种质资源以及国外引进材料中的分布情况。主要结果如下:1、从京411与红芒春21中克隆了TaPTF1基因,该基因包含8个外显子和7个内含子,编码480个氨基酸(~51.29kDa);利用一套中国春缺体-四体材料,将其定位于第七同源群,分别命名为TaPTF1-A1、TaPTF1-B1和TaPTF1-D1;TaPTF1-A1与TaPTF1-D1基因在千粒重差异显著的品种间无序列差异,而TaPTF1-B1基因在千粒重差异显著的品种第7个内含子位置存在16个碱基的插入/缺失,并开发了一个InDel标记Ta7B。2、TaPTF1-B1基因共存在两种等位基因类型,即TaPTF1-B1a和TaPTF1-B1b;携带TaPTF1-B1a基因型的小麦品种的千粒重显著高于携带TaPTF1-B1b基因型的小麦品种的千粒重(P<0.01),为优异等位类型。3、我国主要麦区中,除西南冬麦区(38.0%)和东北春麦区(50.0%)外,TaPTF1-B1a等位类型的分布频率均高于TaPTF1-B1b等位类型。在所引进的国外材料中,除挪威(40.0%)、德国(25.0%)、匈牙利(25.0%)和法国(8.9%)外,TaPTF1-B1a等位类型的分布频率也均高于TaPTF1-B1b等位类型。4、TaPTF1-B1基因与京411/红芒春21群体中控制千粒重的QTL共同定位于7BL染色体区段(Xgwm400-Xgwm573),可解释千粒重表型变异的23.9%-39.1%。5、在灌浆中期的茎、旗叶以及花后不同发育时期的籽粒中,TaPTF1-B1a等位基因的表达水平显著低于TaPTF1-B1b等位基因的表达水平,说明TaPTF1基因负向调控小麦籽粒发育。6、从小麦品种京411中克隆了千粒重相关基因Tabas1,该基因包括7个外显子和6个内含子,编码262个氨基酸(~28.24 kDa);千粒重差异显著的品种间,Tabas1基因在第2个内含子区域存在1-bp的In/Del突变,并开发了一个InDel标记TaS1。利用中国春缺体-四体材料,将Tabas1基因定位于2B染色体,命名为Tabas1-B1基因。7、Tabas1-B1基因共存在两种等位基因类型,即Tabas1-B1a和Tabas1-B1b;携带TaPTF1-B1a等位类型的小麦品种的千粒重显著高于携带TaPTF1-B1b等位类型的小麦品种的千粒重(P<0.01);在我国小麦品种资源中,Tabas1-B1a等位类型的分布频率略高于Tabas1-B1b等位类型,说明Tabas1-B1a等位基因类型在育种过程中并没有被充分选择和利用。8、Tabas1-B1基因与京411/红芒春21群体中控制千粒重和旗叶叶绿素含量的QTL共同定位于SSR标记Xbarc167与Xcfa2278之间,分别解释千粒重表型变异的9.5%-15.5%,以及旗叶叶绿素含量表型变异的9.0%-19.2%。9、在不同发育时期的籽粒中(除花后10天外),Tabas1-B1a等位基因的表达水平明显高于Tabas1-B1b等位基因的表达水平,对千粒重起正调控作用。10、从小麦品种红芒春21中克隆得到千粒重相关的未知功能基因的片段(暂命名为TaGW);千粒重差异显著的品种间,该基因片段在外显子部位存在5个碱基的插入/缺失,前者与高千粒重显著相关(P<0.01),命名为TaGW-B1a;后者与低千粒重显著相关(P<0.01),命名为TaGW-B1b。利用中国春缺体-四体材料,将TaGW基因片段定位于3B染色体。TaGW-B1基因片段与京411/红芒春21群体中控制千粒重的QTL共同定位于SSR标记Xbarc68与Xwmc418之间,可解释千粒重表型变异的34.2%-58.2%;TaGW-B1a等位类型在我国小麦品种资源以及国外引进材料中的分布频率均较低。