發(fā)布時(shí)間：2020-11-13 12:38

　　 野生二粒小麥(Triticum dicoccoides,2n=4x=28,AABB)是四倍體野生種,是硬粒小麥(Triticum turgidum,2n=4x=28,AABB)和普通小麥(Triticum aestivum L,2n=6x=42,AABBDD)的直接祖先種,大約在10000年前被馴化栽培,在普通小麥的起源進(jìn)化過(guò)程中扮演了重要角色。同時(shí),野生二粒小麥還具有耐鹽、抗旱、抗病以及籽粒微量元素含量高、高蛋白含量等諸多優(yōu)良特性,是普通小麥遺傳改良育種中重要的種質(zhì)和基因庫(kù)。為了挖掘野生二粒小麥種質(zhì)中的優(yōu)異抗逆資源,本試驗(yàn)對(duì)其抗旱、耐鹽性進(jìn)行了初步評(píng)價(jià),結(jié)合全基因組關(guān)聯(lián)分析,以期從中篩選優(yōu)異抗逆種質(zhì)及相關(guān)基因。主要結(jié)果如下:1.以50份來(lái)自起源地的野生二粒小麥以及14份硬粒小麥為材料,在三葉期時(shí)通過(guò)150mM鹽濃度處理1個(gè)月后調(diào)查了18種性狀,并計(jì)算其耐鹽指數(shù)(STI)。結(jié)果表明:整體上,野生二粒小麥材料的耐鹽指數(shù)(STI=0.58)比硬粒小麥的耐鹽指數(shù)(STI=0.64)低,但野生二粒小麥各性狀的變異度均高于硬粒小麥,表明野生二粒小麥的遺傳變異更大;根據(jù)主成分分析發(fā)現(xiàn)根長(zhǎng)(r_lenght)、根體積(r_volume)、根直徑(r_diameter)等性狀與鹽處理顯著相關(guān),可以作為野生二粒小麥耐鹽性評(píng)價(jià)指標(biāo);綜合所有性狀,篩選到了1份極耐鹽野生二粒小麥材料W77(STI=0.97)和6份耐鹽特性高的野生二粒小麥材料,為小麥耐鹽遺傳改良奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。2.以79份野生二粒小麥為材料(包含有耐鹽處理中的27份材料)進(jìn)行抗旱處理,以19.2%的PEG溶液模擬干旱環(huán)境處理1個(gè)月,調(diào)查生物量并計(jì)算得到抗旱指數(shù)(DTI)作為指標(biāo)篩選抗旱材料。結(jié)果表明:具有較強(qiáng)抗旱能力的材料有2份(DTI≥0.7),分別為W105和W96,篩選到了1份極抗旱材料W130(DTI=1.04);結(jié)合STI及DTI值,篩選到4份同時(shí)具有較強(qiáng)抗旱、耐鹽特性的材料,即W77,W81,W105及W107。這些材料為抗旱耐鹽相關(guān)基因的發(fā)掘與分析機(jī)制研究提供了重要依據(jù)。3.利用小麥90K高通量SNP芯片對(duì)113份四倍體材料(包含抗旱、耐鹽篩選所用野生二粒小麥材料87份,其他硬粒小麥12份)進(jìn)行了基因分型,總共獲得了55202個(gè)高可信度的SNP位點(diǎn)信息,群體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)野生二粒小麥與硬粒小麥在遺傳進(jìn)化中發(fā)生了嚴(yán)重的分歧,完全分成了兩個(gè)不同的亞群,而且作為栽培種的硬粒小麥,受到了更強(qiáng)大的人工選擇效應(yīng),遺傳多樣性明顯比野生二粒小麥低。4.以43份同時(shí)具有耐鹽表型性狀和SNP基因型的野生二粒小麥為材料,選擇8個(gè)和耐鹽處理顯著相關(guān)的表型性狀(根直徑、根體積、根干重、根鮮重、莖干重、莖鮮重、莖失水率、耐鹽指數(shù)),進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明:(1)通過(guò)QQ圖觀察各性狀實(shí)際p值和期望p值的關(guān)系確定一般線性模型(GLM)為最適模型;(2)在對(duì)照水平下與性狀顯著相關(guān)的位點(diǎn)成功關(guān)聯(lián)到54個(gè);(3)鹽處理水平下與性狀顯著相關(guān)的位點(diǎn)有37個(gè);(4)與耐鹽指數(shù)顯著相關(guān)的位點(diǎn)有2個(gè);(5)同時(shí)控制多個(gè)性狀的多效位點(diǎn)有15個(gè)。本研究篩選到的耐鹽抗旱相關(guān)種質(zhì)資源及與耐鹽性狀顯著相關(guān)的SNP標(biāo)記位點(diǎn)為小麥抗旱、耐鹽育種提供了重要的種質(zhì)和工具,對(duì)推動(dòng)抗旱、耐鹽小麥遺傳改良和新品種培育具有重要意義。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S512.1
【部分圖文】：

麥及其在小麥遺傳改良中的作用麥概述Triticum dicoccoides, 2n = 4x = 28, AABB)是一種扁平，穗易斷，籽粒大且?guī)э�，營(yíng)養(yǎng)元素含量較通小麥（Triticum aestivum L, 2n = 6x =42, AABB83），是小麥的直接近緣祖先種，被廣泛用于改良的株型大多以匍匐型為主，存在部分直立型，1-1）長(zhǎng) 9cm 左右，穗軸生長(zhǎng)有絨毛，每個(gè)小穗發(fā)具有倒刺（董攀 2010）。每個(gè)小穗結(jié)兩粒籽粒，皮。有明顯的脆穗性，成熟期掉粒嚴(yán)重。野生二除草劑、耐生物脅迫（細(xì)菌、病毒等）等抗逆方性（Nevo 2010；Peleg 2005）。籽粒的考種特性和質(zhì)量高等優(yōu)良特性，這些都體現(xiàn)了野生二粒小 al. 2002; Uauy et al. 2006），充分體現(xiàn)出了其在小

第一章 文獻(xiàn)綜述體，提取高質(zhì)量 DNA 并通過(guò)高通量測(cè)序獲取 90K SNP 基因型，鑒定其群體結(jié)構(gòu)和遺傳分化。選擇其中有代表性的 79 份材料做抗旱處理，選擇其中 43 份做鹽脅迫處理，分別對(duì)其抗旱耐鹽性進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，篩選其中優(yōu)異抗旱耐鹽種質(zhì)。并結(jié)合 SNP 標(biāo)記與耐鹽相關(guān)性狀做全基因關(guān)聯(lián)，鑒定和耐鹽性狀顯著相關(guān)的 SNPs 位點(diǎn)，為定位控制這些性狀的候選基因、克隆野生二粒小麥耐鹽相關(guān)基因及小麥耐鹽性分子標(biāo)記輔助選擇提供參考。本研究的技術(shù)路線如下：

圖 2-1 各材料耐旱指數(shù)(DTI)比對(duì)Fig2-1 Comparison of 79 mateials by drought tolerance index(DTI)表 2-5 各抗旱等級(jí)材料數(shù)目Table2-5 Mateials statistics by Drought tolerance index（DTI）抗旱性分級(jí)Grade抗旱指數(shù)Drought tolerance index（DTI）抗旱性水平Drought Resistance Level材料數(shù)Mateials number1 ≥1.3000 極強(qiáng)（HR） 02 1.1000~1.2999 強(qiáng)（R） 03 0.9000~1.0999 中等（MR） 14 0.7000~0.8999 弱（S） 25 ≤0.6999 極弱（HS） 762.3.1.3 性狀比較及顯著性檢驗(yàn)如圖 2-2 所示，比較了所有材料的同一性狀在 PEG 和對(duì)照中的表現(xiàn)及差異，結(jié)果表明在 PEG 處理下的鮮重、干重、相對(duì)含水量都顯著低于對(duì)照水平，而 PEG 處理下的干重
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本文編號(hào)：2882195