【摘要】：本研究以普通小麥品種陜農(nóng)33的13個矮稈突變體為材料,采用農(nóng)藝性狀調(diào)查、莖稈細胞學(xué)觀察、苗期GA_3反應(yīng)、Qg源激素測定和矮稈基因檢測等方法,分析了陜農(nóng)33的13個矮稈突變體植株生長發(fā)育、莖稈解剖特征及對赤霉素的反應(yīng)。結(jié)果表明,與野生型陜農(nóng)33相比,矮稈突變體的株高都顯著下降,株高的下降與節(jié)間數(shù)無關(guān),主要是由于節(jié)間長度的縮短,其中穗下節(jié)和第四節(jié)間的降稈效應(yīng)較大。經(jīng)細胞學(xué)觀察,突變體變矮是由莖稈細胞長度減少和細胞變小共同引起的,其中細胞長度減少是主要因素。從苗期GA_3的反應(yīng)看,13個矮稈突變體屬于赤霉素不敏感型或弱敏感型,說明赤霉素轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能存在問題,即矮稈突變位點可能在赤霉素轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑上。從Qg源激素測定結(jié)果看,13個矮稈材料中有12個的Qg源GA_3含量較陜農(nóng)33增加,只有1個材料微弱的降低,而Qg源CTK含量均減少,因而推測植株內(nèi)GA_3的積累和CTK的降低可能影響了其生長發(fā)育。通過矮稈基因檢測,13個矮稈突變體和陜農(nóng)33均含有目前應(yīng)用范圍較廣的Rht-D1b基因,推測矮稈突變體可能還含有其它致矮相關(guān)的基因。對矮稈包穗突變體JB016進行農(nóng)藝性狀、生理特征特性和遺傳特性進行調(diào)查和分析;結(jié)果表明:該突變體的株高為60.22±2.6cm,相較于野生型(112.7±2.15cm)降低了55.5%,其株高的矮化主要表現(xiàn)在莖節(jié)的縮短,其中以穗下節(jié)降稈效應(yīng)最大為65%;莖稈細胞學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),突變體的矮化是由于莖稈細胞長度的縮短和細胞變小引起的,其中細胞變小是主要因素;Qg源激素檢測發(fā)現(xiàn),突變體Qg源GA_3和BR與野生型相比相差不大,而CTK和IAA較野生型有明顯的增加,其中Qg源CTK有極顯著的增加,推測可能是由于其植物體內(nèi)CTK轉(zhuǎn)導(dǎo)運輸途徑抑制或受阻使CTK運輸不到功能部位,導(dǎo)致突變體變矮。通過構(gòu)建JB016×中國春(CS)的F_1和F_2群體對矮稈突變體JB016進行遺傳分析,發(fā)現(xiàn)其F_1表現(xiàn)為高稈親本性狀,矮稈包穗性狀連鎖且經(jīng)卡方檢驗分離比為3:1,說明突變體的矮稈包穗性狀是由一對隱性核基因控制;進一步利用BSA+660K基因芯片將該基因定位到1A染色體上,接著利用SSR標記和KASP標記篩選將該矮稈包穗基因JB016初步定位在1A染色體上,與分子標記cfa2135的遺傳距離為8.6c M。對矮稈突變體JB016的研究豐富了小麥突變體庫并有利于進一步精細定位和克隆該矮稈基因。
【圖文】：

第二章 普通小麥品種陜農(nóng) 33 矮稈突變體的矮化效應(yīng)分析 13程度，與陜農(nóng) 33 相比都有極顯著的矮化（圖 2-1，表 2-1）。對主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)矮稈突變體在千粒重和單株產(chǎn)量這兩個重要的性狀上比野生型有不同程度的變化，其中千粒重統(tǒng)計中可以看到 13 個矮稈突變體較陜農(nóng) 33 均減少，其中 11 個材料有極顯著減少；單株產(chǎn)量統(tǒng)計中有 6 個矮稈突變體較陜農(nóng) 33 增加，，其中只有 J79 一個材料達到極顯著水平，7 個材料較陜農(nóng) 33 減少，其中 4 個材料極顯著減少（表 2-1）。通過主要農(nóng)藝性狀的比較可以看出矮稈材料較陜農(nóng) 33 有不同程度的減少或降低，表明矮稈突變的同時也連鎖了一些不良的農(nóng)藝性狀，我們可以從中選擇綜合農(nóng)藝性狀相對較好的矮稈材料如 D20、I49、J79 和 A96，進一步在育種中作為中間材料進行利用。

a、b：陜農(nóng) 33 穗下節(jié)橫切、縱切；c、d：矮稈突變體材料 D20 穗下節(jié)橫切、縱切；e、f：矮稈突變體材料 I49 穗下節(jié)橫切、縱切；SV：小維管束；BV：大維管束。a、b: Transverse and longitudinal sections of the peduncle of Shaannong 33；c、d：Transverse andlongitudinal sections of the peduncle of dwarf mutant D20；e、f: Transverse and longitudinal sections of thepeduncle of dwarf mutant I49；SV: small vessels; BV: large vessels.圖 2-2 突變體材料和陜農(nóng) 33 穗下節(jié)橫切、縱切觀察Fig. 2-2 Transverse and longitudinal sections of the peduncle of dwarf mutants and Shaannong 33
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2645695