小麦发育稳定性及重要农艺性状与春化光周期基因的相关性分析

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春化基因决定小麦的冬春性,是小麦品种适应特定生态环境的分子基础。Ppd-D1基因控制光周期敏感性,含有该隐性位点的品种对光周期敏感。小麦春化、光周期基因是影响小麦抽穗发育的最主要因素。研究这些位点的显隐性组成和小麦的生长情况的相关性,有助于小麦的遗传改良。本研究选取来自我国各麦区的477份小麦品种(品系),利用11对STS引物标记对4个春化基因位点Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3进行检测,用2对STS引物标记对光周期基因Ppd-D1位点进行检测。通过检测到的477份小麦品种的春化基因和光周期基因型组成,结合西北农林科技大学试验田小麦田间生长情况进行分析。结果如下:1.小麦的Vrn-A1,Vrn-B1,Vrn-D1和Vrn-B3四个春化位点的显性等位基因频率存在差异,以Vrn-D1位点最高,Vrn-B1位点次之,Vrn-A1位点再之,Vrn-B3位点最低,频率分别为24.5%,18.6%,12.2%,0.4%。对小麦品种冬春性的影响中,以Vrn-A1位点最大,Vrn-B3位点最小,4个显性基因位点对冬春性的作用大小依次是Vrn-Al>Vrn-Bl>Vrn-Dl>Vrn-B3。另外,冬性和半冬性品种的均不含显性Vrn-A1基因,含有显性Vrn-A1基因位点和显性Vrn-B1基因位点的小麦品种大多为春性或弱春性品种。2.477份材料中,大部分品种为光周期非敏感型,少部分属于光周期敏感型材料,说明供试材料中的品种大多具有种植的广泛适应性。且检测为光周期敏感性的42个小麦品种大多来自于冬麦区。3.小麦春化、光周期基因型与农艺性状的相关性分析得出,小麦中,3个显性春化基因位点与农艺性状的具有显著相关性,这3个位点与抽穗期、苗相分别极正显著相关,与抗寒性极显著负相关;显性春化基因Vrn-A1位点和显性Vrn-B1位点与穗下节间、穗颈长、穗长、穗粒数极显著正相关;光周期非敏感型基因Ppd-D1a位点与小麦苗相显著正相关,小麦抗寒性显著负相关,与千粒重极显著负相关。部分性状可能要分不同的麦区来进行相关性分析。4.小麦春化、光周期基因型与发育稳定性(主要指抽穗期稳定性)的相关性分析得出,显性春化基因Vrn-A1位点、Vrn-B1位点、Vrn-D1位点与抽穗期稳定性极显著负相关,光周期非敏感型基因Ppd-D1a位点与与抽穗期稳定性显著正相关;说明光周期非敏感型基因Ppd-D1a位点的存在使得小麦发育更加稳定。
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