察雅折達(dá)29×偃展1號重組自交系群體主要農(nóng)藝性狀遺傳分析

摘要：利用西藏半野生小麥察雅折達(dá)29和偃展1號構(gòu)建的重組自交系群體(RILs)進(jìn)行了株高、穗長、單株穗數(shù)、抽穗期、開花期、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)、千粒重共8個農(nóng)藝性狀的遺傳分析。結(jié)果表明，上述性狀在后代群體中存在雙向超親分離。根據(jù)千粒重、穗長、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)和單株穗數(shù)5個性狀在RILs的遺傳表現(xiàn)和統(tǒng)計分析，均選擇出這些性狀的超高親株系，為今后小麥遺傳改良提供了寶貴資源。

關(guān)鍵詞：小麥；RIL群體；農(nóng)藝性狀；遺傳分析

中圖分類號：S512.103.3 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942(2010)07-0017-03

小麥育種研究一直為人們所關(guān)注。目前小麥研究有如下幾個方面的特點：一是進(jìn)一步提高小麥產(chǎn)量，滿足消費者需求；二是以分子標(biāo)記輔助選擇為主的多種生物技術(shù)應(yīng)用于常規(guī)育種，并逐步成為常規(guī)育種的重要組成部分；三是慢病性遺傳和利用成為抗病遺傳研究和育種利用的主流方向；四是對品質(zhì)性狀的研究更注重營養(yǎng)性；五是更加注重具有不同性狀特點的種質(zhì)材料的開發(fā)和利用。基于上述幾點發(fā)展趨勢，小麥育種目標(biāo)的制定應(yīng)包括豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、品質(zhì)改良和降低成本四個方面。因此，小麥育種應(yīng)考慮綜合性狀優(yōu)異，在此基礎(chǔ)上選擇性狀突出、適應(yīng)不同條件種植的優(yōu)良品種(系)。

西藏半野生小麥被認(rèn)為是一種斷穗軸的雜草型六倍體小麥，也被認(rèn)為是不屬于原始小麥類型的半野生小麥。由于其在成熟時穗軸自然斷裂，也有人稱它為西藏碎穗小麥。西藏半野生小麥?zhǔn)俏覈鞑靥赜械囊环N小麥類型，也是世界上唯一的穗軸節(jié)片下節(jié)位斷裂的斷穗種質(zhì)。因此，西藏半野生小麥作為我國特有的小麥資源，備受國內(nèi)外研究者的關(guān)注。偃展1號是河南省豫西農(nóng)作物品種展覽中心育成的春性早熟小麥新品系，具有豐產(chǎn)性好、早熟、優(yōu)質(zhì)等特點，但該品種偏春性，種植早易受凍害，另外還易受蚜蟲危害。我們利用察雅折達(dá)29×偃展1號構(gòu)建的重組自交系群體，研究其主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)以及遺傳變異，期望從群體中選擇出性狀優(yōu)良的株系，為小麥遺傳改良儲備材料。

1 材料與方法

1.1 材料

由察雅折達(dá)29和偃展1號雜交，利用單粒傳法構(gòu)建了一套包括98個家系的永久性重組自交系群體(F_s代)，該群體由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所賈繼增研究員提供。

1.2 方法

本試驗材料種植于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗農(nóng)場，采用隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)2次，行長1.8m，行距0.25m，株距3cm。按試驗田的常規(guī)方法進(jìn)行管理，并在其適宜生育期進(jìn)行有關(guān)性狀的田間調(diào)查。

性狀記載和統(tǒng)計分析：調(diào)查抽穗期、開花期、株高、穗長、單株穗數(shù)、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)、千粒重，采用Excel程序進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 察雅折達(dá)29與偃展1號主要農(nóng)藝性狀差異顯著性比較

通過雙親抽穗期、開花期、株高、穗長、單株穗數(shù)、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)、千粒重8個性狀的表現(xiàn)(表1)看出，察雅折達(dá)29和偃展1號的單株穗數(shù)、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)和千粒重4個性狀差異不顯著，而其余4個性狀差異極顯著。其中察雅折達(dá)29的抽穗期和開花期明顯晚于偃展l號，而株高明顯高于偃展1號，穗長明顯比偃展1號長。

統(tǒng)計分析還表明，兩親本在農(nóng)藝性狀上差異較大，存在較多的性狀互補。該RILs群體后代變異類型豐富，有利于選出性狀優(yōu)良的株系。

2.2 重組自交系群體主要農(nóng)藝性狀分析

重組自交系群體主要農(nóng)藝性狀的考察結(jié)果見表2。株高、抽穗期和開花期的平均值均介于兩親本之間，穗長、單株穗數(shù)、單穗總小穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)和千粒重的平均值都低于雙親。變異系數(shù)大小的順序依次為：穗長>單穗總小穗數(shù)>單穗結(jié)實小穗數(shù)>單株穗數(shù)>千粒重>株高>抽穗期>開花期。變異系數(shù)最大的是穗長，為34.61％，說明穗長在后代個體間的差異最大，可望選出超大穗種質(zhì)材料；變異系數(shù)最小的是開花期，為1.35％，說明該性狀在后代個體中的差異最小。

2.3 重組自交系群體后代各性狀與雙親的比較

通過群體中各株系性狀與雙親相應(yīng)性狀的比較(表3)看出，單穗總小穗數(shù)超高親的后代個體所占比例最大，達(dá)到了5.10％，抽穗期和開花期占比例最小，均為1.02％；性狀介于雙親之間的后代個體中，單株穗數(shù)和開花期所占比例最大，均為91.84％。

2.4 重組自交系群體優(yōu)異農(nóng)藝性狀株系篩選

根據(jù)性狀調(diào)查結(jié)果，從千粒重、穗長、單株穗數(shù)、單穗結(jié)實小穗數(shù)、單穗總小穗數(shù)5個性狀中各篩選出2個性狀表現(xiàn)優(yōu)異的株系，并計算出它們的超高親百分率(表4)，其中編號為3034的株系千粒重超高親百分率達(dá)26.89％，為61.59g；編號為2967的株系單穗總小穗數(shù)為30個，超高親百分率高達(dá)42.86％。

3 討論

作物育種發(fā)展的方向是利用生物技術(shù)和基因組學(xué)技術(shù)不斷提升現(xiàn)代育種技術(shù)和水平，目前，在小麥重要性狀的分子標(biāo)記方面已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。育種的基礎(chǔ)是擁有豐富的基因資源。地方品種和選育品種是我國小麥種質(zhì)資源的兩個主要類型，但從育種的實踐來看，育種家對地方品種的重視程度要比選育品種低，利用率不高，從而導(dǎo)致作物遺傳多樣性降低，使得小麥改良的遺傳基礎(chǔ)變得愈來愈窄。事實上，我國擁有一萬多份小麥地方品種，資源數(shù)量之大、類型之多是世界上許多國家不可比擬的。西藏半野生小麥?zhǔn)鞘澜缟溪毺氐穆懔Ｐ土扼w斷穗小麥，易與其它小麥種雜交，由于其形態(tài)、特性和分子、生化標(biāo)記鑒定中呈現(xiàn)出遺傳多樣性，因此是小麥育種的寶貴材料，也是研究小麥起源演化的重要種質(zhì)。隨著對西藏半野生小麥研究的深入，勢必會對小麥遺傳進(jìn)化和育種產(chǎn)生重要影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]何中虎，夏先春，羅晶，等.國際小麥育種研究趨勢分析[J].麥類作物學(xué)報，2006，26(2)：154－156.

[2]趙振東，宋建民，劉建軍，等.關(guān)于小麥育種若干問題的探討[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，4：7－11.

[3]邵啟全，李長森，巴桑次仁，等.西藏半野生小麥[J].遺傳學(xué)報，1980，7(2)：149－150.

[4]邵啟全，李長森，巴桑次仁.西藏半野生小麥[A].西藏作物(中國科學(xué)院青藏高原綜合考察隊)[c].北京：科學(xué)出版社，1984，108－113.

[5]董玉琛，鄭殿升.中國小麥遺傳資源[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000，55－56.

[6]黃亨履，馬得泉，周榮華.西藏碎穗小麥的種類、分布及初步研究[A].西藏作物品種資源考察文集(西藏作物品種考察隊)[c].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1987，33－39.

[7]黃亨履，翁躍進(jìn)，張賢珍，等.西藏小麥亞種的性狀聚類和演化趨勢研究[J].西藏農(nóng)業(yè)科技.1998，20(3)：42－53.

[8]王廣勇，孫國華，馮會琴.偃展1號特性及其栽培技術(shù)[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2000，6：31－32

[9]張林，樊慶琦，隋新霞，等.小麥部分重要農(nóng)藝性狀分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，7：42－48，53.

[10]劉三才，鄭殿升，曹永升，等.中國小麥選育品種和地方品種的遺傳多樣性[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000.33(4)：20－24

[11]黃亨履。翁躍進(jìn)，張賢珍，等.西藏半野生小麥遺傳多樣性研究進(jìn)展以及原位保存的建議[J].植物遺傳資源科學(xué)，2002，3(2)：28－33.