小麦新品种淮麦33的遗传构成分析

【目的】解析高产广适小麦新品种淮麦33的遗传构成,探讨双亲烟农19和郑麦991对其产量相关性状的遗传贡献,为小麦品种改良及亲本选配提供依据。【方法】利用部分农艺及品质性状、高分子量谷蛋白亚基组成及覆盖小麦21条染色体的625个SSR分子标记分析淮麦33及其双亲的遗传构成;比对已知的产量性状相关QTL,分析双亲的产量相关区段对淮麦33的遗传贡献。【结果】淮麦33的每平方米穗数和千粒重均介于两亲本之间,穗粒数和小区产量均显著高于两亲本;与烟农19相比,其株高显著降低。淮麦33的高分子量谷蛋白亚基组成为(1、17+18和2+12),其中1和17+18亚基均来自于母本烟农19,2+12亚基来自于父本郑麦991。SSR分子标记分析表明,双亲对淮麦33的遗传贡献和理论值相比出现了较大偏离,淮麦33分别继承了烟农19和郑麦991两亲本73.9%和26.1%的遗传物质。淮麦33与烟农19具有较大的遗传相似度,遗传相似系数为0.78。在不同基因组和染色体水平上,双亲对淮麦33的遗传贡献率差异较大,其中,烟农19在A、B和D基因组水平的遗传贡献率均较高,分别为75.1%、69.4%和68.7%;除6A染色体外,烟农19在其他20条染色体上的遗传贡献率均高于郑麦991,其中在2A染色体上达到100%,在1A、3A、2B、3B和4B等5条染色体上均超过90%。在遗传距离大于5 c M的染色体区段中,淮麦33来源于烟农19和郑麦991的染色体区段分别有34个和7个,其中在2D染色体上来源于烟农19的染色体区段最多,在5A染色体上来源于郑麦991的区段最多。淮麦33有38个不同于双亲的特异位点,主要分布在1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4A、4B、5A、5B、6B、6D和7A等15条染色体上。比对已知产量性状相关QTL,共发现10个产量相关区段,有6个来源于烟农19,分别位于1A、2D、3B、4B、4D和7A染色体上;3个来源于郑麦991,分别位于4A和5A染色体上;1个为淮麦33特异区段,位于6D染色体上。【结论】明确了小麦新品种淮麦33的遗传构成,其更多地继承了母本烟农19的遗传物质;发现淮麦33中来源于不同亲本的产量相关区段。     

高产稳产小麦新品种‘淮麦33’选育及性状分析

为选育适于江苏淮北地区种植的高产稳产小麦新品种,江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所2001年以‘烟农19’和‘郑州991’进行杂交,用系谱法选育出小麦新品种‘淮麦33’,2013年通过江苏省审定(苏审麦201305),2014年通过国家审定(国审麦2014001)。参加江苏省区域试验结果:2010—2012年江苏省淮北区域试验,平均产量7977.90 kg/hm2,较对照‘淮麦20’增产6.28%;2012—2013年江苏省生产试验,平均产量7948.95 kg/hm2,比对照‘淮麦20’增产5.96%,居参试品种第1位。参加国家区域试验结果:2011—2013年国家区域试验,平均产量7563.30 kg/hm2,比对照‘周麦18’增产6.83%,增产差异极显著,增产点率94.10%,均值变异系数10.11%,适应度82.34%。2013—2014年国家生产试验,平均产量8934.00 kg/hm2,比对照增产6.13%,居该组试验品种第1位,增产点率100%。通过多年多点区域试验表明:‘淮麦33’株型理想、产量潜力高,对黄淮麦区小麦主要病害、逆害具有良好的抗(耐)性,尤其是2010年、2012年赤霉病大发生、2013年倒春寒严重发生的情况下,稳产性突出。     

江苏淮北小麦品种（系）重要性状功能基因的KASP检测

为了解江苏淮北麦区小麦品种（系）重要性状功能基因的组成,利用高通量KASP标记技术对江苏淮北麦区74份小麦品种（系）的产量、品质、抗病虫性以及抗穗发芽相关基因进行检测。结果表明,产量性状相关基因中, TaSus1-7B、 TaSus2-2A、 TaGS3-D1、 TGW6-A1、 TaGW2-6A、 TaCwi-A1、 TaCWI-4A和 TaCWI-5D的高粒重等位变异占供试材料的60%以上,分布频率分别为94.59%、75.68%、90.54%、100%、 98.65%、86.49%、82.43%和100%。品质性状相关基因中,高分子量麦谷蛋白（HWM-GS）基因 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1的优异亚基分布频率分别为82.43%、2.70%和47.30%;非1B/1R易位的分布频率为31.08%;非糯质等位变异 Wx-B1a在所有供试材料中均能检测到,而高蛋白质含量等位变异 Gpc-B1（+）在供试材料中均未检测到;籽粒硬度基因 Pina-D1、 Pinb-D1和 Pinb2-V2的硬度等位变异分布频率分别为1.35%、63.51%和25.68%;多酚氧化酶（PPO）活性基因 TaPpo2-2D的低活性等位变异分布频率为18.92%,而 TaPpo2-2A低活性等位变异在供试材料中均未检测到;黄色素含量基因 TaPsy-A1、 TaPsy-B1、 TaPsy-D1、 TaPds-B1、 TaLyc-B1、 TaZds-A1和 TaZds-D1的低黄色素含量等位变异分布频率分别为36.49%、62.16%、93.24%、44.59%、83.78%、16.20%和100%。抗赤霉病基因中,苏麦3号 Fhb1基因型和UMN10 Fhb1基因型的分布频率分别为4.05%和2.70%;抗条锈病基因 Yr15的分布频率为4.05%;抗叶锈病基因 Lr14a和Lr68的分布频率分别为27.03%和40.54%;抗禾谷孢囊线虫病基因 Cre8的分布频率为39.19%。抗穗发芽基因中, TaPHS1、 TaMFT-A1、 TaVP1-B1和 TaSdr-B1的抗穗发芽等位变异的分布频率分别为67.57%、31.08%、67.57%和12.16%。     

江苏水稻主导品种的稻瘟病抗性及抗性基因遗传多样性

采用苗期喷雾接种和孕穗期注射接种法,鉴定江苏省49个水稻主导品种的稻瘟病抗性,利用14个抗性基因相关分子标记进行基因型鉴定和遗传多样性分析。结果表明:江苏省水稻主导品种中,未鉴定出高抗苗叶瘟和穗颈瘟的品种,抗、中抗、中感、感和高感苗叶瘟的品种分别有5、7、14、12和11个,抗、中抗、中感、感和高感穗颈瘟的品种分别有2、8、6、9和24个;仅有4个品种对苗叶瘟和穗颈温的抗性均达到中抗及以上水平,占8.2%。14对引物共检测出35个等位变异,多态性信息含量变幅为0.000 0~0.537 5,平均为0.339 8;不同品种出现抗性基因的标记为2~8个,39个品种出现5个以上抗性基因标记(占79.6%)。聚类结果显示,49个品种被聚为3个大类,品种间的相似距离变幅为0.000 0~0.857 1,平均为0.403 9,聚类较为分散,表明种质资源交流频繁,有利基因的共享率较高。