一个小麦极端密穗突变体的遗传分析
：小麦是重要的粮食作物之一。穗密度是小麦产量构成因素的重要组成部分。Meh0280是一个极密穗突变体，与野生型相比，突变体表现为短密穗型。本课题利用从普通小麦诱变产生的一个极端类型的密穗突变体与郑麦9023杂交构建的F2分离群体对密穗性状进行了初步的遗传分析，以期深入了解小麦穗发育的调控机制。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1材料与方法4
1.1植物材料 4
1.2实验方法 4
1.2.1材料种植与表型鉴定4
1.2.2 DNA提取4
1.2.3 SSR标记的筛选4
1.2.4 PCR反应和电泳4
1.2.5 分子标记筛选和基因型分析 5
2结果与分析5
2.1 表型变异5
2.2遗传分析5
2.3密穗基因的分子标记分析6
3讨论 7
3．1 突变体应用于复杂农艺性状遗传定位的优势 7
3．2 讨穗密度基因与高产育种论 7
3．3分子标记的选择 8
致谢8
参考文献8
一个小麦极端密穗突变体的遗传分析
引言
引言
小麦是我国的主要粮食作物，也是世界上种植最广泛的谷类作物，养活了世界上40%的人口[1]。近些年来，随着全球气候急剧变化、人口的持续增长、生物能源作物与粮食作物用地矛盾日益突出，粮食安全再次成为一个严重的全球问题。为了应对这种挑战，育种家需要培育具有高产潜力的新品种以满足人类未来的需求[2]。因此，小麦产量的提高显得尤为重要。
小麦其单位面积穗数、每穗粒数和千粒重虽然都是连续的且是产量的构成因素, 但生产上和研究中一般把小麦品种划分为多穗型、大穗型和中间型。通径分析表明, 所有品种产量三因素对产量都有正向效应, 其中穗数对产量的贡献最大;不仅多穗型品种首先必须依靠穗数, 而且大穗型品种也必须在一定穗数基础上才能有更大的突破[3，4，5]。
在小麦发育过程中，穗部是小麦的库，小麦穗型的结构决定小
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
麦库容的遗传类型。因此小麦穗型的发育直接决定小麦的小穗数和穗粒数，从而很大程度上决定了小麦的丰产潜力。通过研究小麦穗发育的研究可以深入理解穗发育的遗传基础，发掘小麦增产潜力，具有十分重要的理论和实际意义。
现有研究认为，密穗小麦是蛋白质含量最低的小麦种质,可能成为饼干和糕点小麦选育的理想亲本[7,8]。多数密穗小麦含有利于饼干烘烤的高分子量谷蛋白亚基2+12,有的还具有优质亚基1等有利于饼干、糕点质量的亚基,如PI 157918(1,20,2+12)和PI 211201(1,13+16,2+12)[8，9，10],对密穗小麦烘烤特性和流变学特性的研究也表明其面粉适合于制作酥脆饼干或松软糕点等食品[6，7]。
有研究表明密穗小麦与普通小麦杂交具有明显的杂种优势[8],有的材料还具有矮秆基因(Rht1和Rht2)和抗条锈病基因(Bt1和Bt4)[11，12]。少数综合性状较好的密穗小麦,可直接利用,如PI 566594,PI 422411和PI 433642等极少数材料[13]。
诱变是种质资源创新和功能基因组研究的重要手段。理化诱变具有诱变率高、诱变范围广等特点，可以广泛应用于育种和功能基因研究基础材料的创制。突变体的获得为开展小麦生长发育、抗病抗逆、产量形成因素等方面的功能基因组学研究奠定了基础。
综上所述，对密穗小麦的研究有利于推动小麦品质研究，有利于发掘其在小麦遗传育种中的利用价值，为深入了解小麦穗发育的调控机制奠定基础。本实验利用从普通小麦诱变产生的一个极端类型的密穗突变体与郑麦9023杂交构建的F2分离群体，利用分子标记等方法进行对极端密穗突变体小麦进行遗传分析，定位其突变基因，初步揭示其遗传基础，为克隆密穗基因奠定基础，促进小麦丰产育种。
1 材料与方法
1．1 植物材料
密穗突变体Meh0280、郑麦9023、密穗突变体Meh0280和郑麦9023杂交构建的F2分离群体、Khapli 、Meh0280×Khapli F7:8 RILs群体。郑麦9023为河南省农业科学院小麦所选育的优质强筋小麦新品种，株型紧凑、抗倒伏能力强、灌浆快籽粒饱满且早熟。Khapli是小麦属栽培二粒小麦种中的一个比较原始的类型,是世界上著名的小麦白粉病抗源，它原产印度,在印度厂泛用作育种亲本。
1．2 实验方法
1.2.1 材料种植与表型鉴定
Meh0280×Khapli F7:8 RILs群体种植于大学江浦实验基地。完全随机区组设计实验，设置两个重复，每个小区一行，行长150cm，行间距25cm，播种量为30粒，开花后测定各个株系性状，包括株高、分蘖数、有效穗数、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等。最终确定表型时只看密穗出现与否，不考虑穗大小。出现密穗的标记为1，普通小穗标记为0。
1.2.2 DNA提取
参照应用植物基因组学实验室的《分子生物学实验指导手册》。
1. 田间按单株取分蘖期幼嫩叶片，液氮冷冻粉碎，加入适量DNA提取液，充分混匀后65℃水浴30min；
2. 取出离心管，冷却后加入等体积氯仿/异戊醇（24:1），震荡混匀后置于摇床摇动15min；
3. 12000rpm离心15min，吸取上清转移至新的离心管；
4. 加入2倍体积的预冷的无水乙醇，颠倒混匀，放入20℃冰箱充分沉淀DNA；
5. 挑出DNA，加入70％乙醇，在摇床上摇动洗涤10min，重复两次；
6. 挑出DNA，充分干燥后加入适量TE，65℃水浴溶解一个小时左右。
1.2.3 SSR标记的筛选
所用107对引物是根据Xue et al.(2008)的ND2419×WSB的遗传连锁图谱在全基因组范围内选择的，包括gwm引物(Roder et al.1998)、barc引物(http ://www.ba.ars.usda.gov/researeh)、mag引物(Xue et al.2008)、wmc引物及cfa、cfd系列引物(Somers et al.2004)，平均在每条染色体上均匀地选择5对标记。
1.2.4 PCR反应和电泳
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1材料与方法4
1.1植物材料 4
1.2实验方法 4
1.2.1材料种植与表型鉴定4
1.2.2 DNA提取4
1.2.3 SSR标记的筛选4
1.2.4 PCR反应和电泳4
1.2.5 分子标记筛选和基因型分析 5
2结果与分析5
2.1 表型变异5
2.2遗传分析5
2.3密穗基因的分子标记分析6
3讨论 7
3．1 突变体应用于复杂农艺性状遗传定位的优势 7
3．2 讨穗密度基因与高产育种论 7
3．3分子标记的选择 8
致谢8
参考文献8
一个小麦极端密穗突变体的遗传分析
引言
引言
小麦是我国的主要粮食作物，也是世界上种植最广泛的谷类作物，养活了世界上40%的人口[1]。近些年来，随着全球气候急剧变化、人口的持续增长、生物能源作物与粮食作物用地矛盾日益突出，粮食安全再次成为一个严重的全球问题。为了应对这种挑战，育种家需要培育具有高产潜力的新品种以满足人类未来的需求[2]。因此，小麦产量的提高显得尤为重要。
小麦其单位面积穗数、每穗粒数和千粒重虽然都是连续的且是产量的构成因素, 但生产上和研究中一般把小麦品种划分为多穗型、大穗型和中间型。通径分析表明, 所有品种产量三因素对产量都有正向效应, 其中穗数对产量的贡献最大;不仅多穗型品种首先必须依靠穗数, 而且大穗型品种也必须在一定穗数基础上才能有更大的突破[3，4，5]。
在小麦发育过程中，穗部是小麦的库，小麦穗型的结构决定小
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麦库容的遗传类型。因此小麦穗型的发育直接决定小麦的小穗数和穗粒数，从而很大程度上决定了小麦的丰产潜力。通过研究小麦穗发育的研究可以深入理解穗发育的遗传基础，发掘小麦增产潜力，具有十分重要的理论和实际意义。
现有研究认为，密穗小麦是蛋白质含量最低的小麦种质,可能成为饼干和糕点小麦选育的理想亲本[7,8]。多数密穗小麦含有利于饼干烘烤的高分子量谷蛋白亚基2+12,有的还具有优质亚基1等有利于饼干、糕点质量的亚基,如PI 157918(1,20,2+12)和PI 211201(1,13+16,2+12)[8，9，10],对密穗小麦烘烤特性和流变学特性的研究也表明其面粉适合于制作酥脆饼干或松软糕点等食品[6，7]。
有研究表明密穗小麦与普通小麦杂交具有明显的杂种优势[8],有的材料还具有矮秆基因(Rht1和Rht2)和抗条锈病基因(Bt1和Bt4)[11，12]。少数综合性状较好的密穗小麦,可直接利用,如PI 566594,PI 422411和PI 433642等极少数材料[13]。
诱变是种质资源创新和功能基因组研究的重要手段。理化诱变具有诱变率高、诱变范围广等特点，可以广泛应用于育种和功能基因研究基础材料的创制。突变体的获得为开展小麦生长发育、抗病抗逆、产量形成因素等方面的功能基因组学研究奠定了基础。
综上所述，对密穗小麦的研究有利于推动小麦品质研究，有利于发掘其在小麦遗传育种中的利用价值，为深入了解小麦穗发育的调控机制奠定基础。本实验利用从普通小麦诱变产生的一个极端类型的密穗突变体与郑麦9023杂交构建的F2分离群体，利用分子标记等方法进行对极端密穗突变体小麦进行遗传分析，定位其突变基因，初步揭示其遗传基础，为克隆密穗基因奠定基础，促进小麦丰产育种。
1 材料与方法
1．1 植物材料
密穗突变体Meh0280、郑麦9023、密穗突变体Meh0280和郑麦9023杂交构建的F2分离群体、Khapli 、Meh0280×Khapli F7:8 RILs群体。郑麦9023为河南省农业科学院小麦所选育的优质强筋小麦新品种，株型紧凑、抗倒伏能力强、灌浆快籽粒饱满且早熟。Khapli是小麦属栽培二粒小麦种中的一个比较原始的类型,是世界上著名的小麦白粉病抗源，它原产印度,在印度厂泛用作育种亲本。
1．2 实验方法
1.2.1 材料种植与表型鉴定
Meh0280×Khapli F7:8 RILs群体种植于大学江浦实验基地。完全随机区组设计实验，设置两个重复，每个小区一行，行长150cm，行间距25cm，播种量为30粒，开花后测定各个株系性状，包括株高、分蘖数、有效穗数、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等。最终确定表型时只看密穗出现与否，不考虑穗大小。出现密穗的标记为1，普通小穗标记为0。
1.2.2 DNA提取
参照应用植物基因组学实验室的《分子生物学实验指导手册》。
1. 田间按单株取分蘖期幼嫩叶片，液氮冷冻粉碎，加入适量DNA提取液，充分混匀后65℃水浴30min；
2. 取出离心管，冷却后加入等体积氯仿/异戊醇（24:1），震荡混匀后置于摇床摇动15min；
3. 12000rpm离心15min，吸取上清转移至新的离心管；
4. 加入2倍体积的预冷的无水乙醇，颠倒混匀，放入20℃冰箱充分沉淀DNA；
5. 挑出DNA，加入70％乙醇，在摇床上摇动洗涤10min，重复两次；
6. 挑出DNA，充分干燥后加入适量TE，65℃水浴溶解一个小时左右。
1.2.3 SSR标记的筛选
所用107对引物是根据Xue et al.(2008)的ND2419×WSB的遗传连锁图谱在全基因组范围内选择的，包括gwm引物(Roder et al.1998)、barc引物(http ://www.ba.ars.usda.gov/researeh)、mag引物(Xue et al.2008)、wmc引物及cfa、cfd系列引物(Somers et al.2004)，平均在每条染色体上均匀地选择5对标记。
1.2.4 PCR反应和电泳
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