山西省小麦育成品种的遗传及演化分析

发布时间：2020-05-29 08:06

【摘要】：小麦是我国主要粮食作物,也是山西省的主要口粮作物。山西省小麦种植历史悠久,种质资源丰富,尤其以抗旱和优质闻名全国。不论是育成品种还是地方品种都为我国小麦遗传改良做出了重大贡献,虽然山西省小麦种质资源丰富,但相关资源缺乏系统遗传研究,育成品种的遗传多样性和系谱分析都十分欠缺,已成为优异资源利用的主要限制因素。本文以山西省建国以来审定的品种为研究材料,通过田间和室内调查获得表型数据。分析表明,zB长、小穗数、穗粒数、株高、zB颈长、穗下节间、旗叶长、旗叶宽和千粒重等16个农艺性状中,不同性状的变异程度不同,其中zB颈长的变异系数最高,小穗数的变异系数最低;比较不同年代育成品种后发现,随着品种选育时间变化,农艺性状也随之发生变化。株型方面,平均株高由110-120 cm降低到75-90cm,整体株型得到明显改进,由高秆披叶变为矮杆直叶,受光状态显著改善;产量性状方面,分蘖数趋于稳定,千粒重、穗粒数和小穗数不断提高;进一步分析发现,小穗数和穗粒数与千粒重相关性未达到显著水平,穗粒数与小穗数呈显著正相关,说明在我省小麦发展历程中粒重和穗粒数有协同提高趋势。采用SSR标记对山西省小麦育成品种进行遗传分析。结果表明,102个标记的平均等位变异丰富度为3.94,多态信息含量(PIC)的变幅为0-0.810,平均多态信息含量为0.446,说明山西省小麦育成品种的遗传多样性较丰富,其中2000-2005年审定品种的遗传多样性最高。根据Nei's遗传距离进行聚类分为8个类群,类群分类主要与育成年代和地理分布有关,其中第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ类群的遗传距离较大、遗传差异较明显。分析品种间穗粒数、千粒重和叶绿素含量相关的位点后发现,不同年代的品种中优异等位变异频率随着年代逐渐增长,但部分位点的优异等位变异频率仍然偏低,表明相关农艺性状仍有较大的改良潜力。对山西小麦育成品种的品质及HMW-GS组成演变分析后发现,整体上以中筋为主,除硬度指数呈逐年下降趋势外,其他品质指标在90年代之前均逐渐提升,而后呈现下降趋势;HMW-GS的Glu-1位点等位变异丰富,Glu-A1位点有1、2*和Null 3种亚基类型,Glu-B1位点有7种亚基类型(7+8、7+9、6+8、13+16、14+15、17+18和20),Glu-D1位点有6种亚基类型(2+12、2+10、5+12、5+10、4+12和2.2+12),此外,共检测到亚基组合类型32种,“Null,7+8,2+12”出现频率最高,且优质亚基的变化与品质演变趋势一致;Glu-D1位点对蛋白质含量、硬度、容重、湿面筋含量、延伸性和吸水率的效应较大,其中4+12和2+10对蛋白质含量和湿面筋含量具有正效应,Glu-B1位点主要影响沉降值、形成时间、稳定时间、拉伸面积、最大抗延阻力等指标,其中7+8和7+9亚基对拉伸面积具有正效应,Glu-A1位点的2*对沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间和拉伸面积具有正效应;“2*,7+8,4+12”和“1,7+9,2+10”亚基组合对品质性状效应较高。
【图文】：

种植区划

图 1.1 山西小麦种植区划分Fig. 1.1 The division of wheat planting area in Shanxi小麦生产现状及种质资源概况麦是山西主要粮食作物，小麦常年总产持续在 25 亿-30 亿千克，占总粮%左右；山西面食闻名全国，人均消费量(125 kg)比全国水平(92 kg)高消费量占总粮食消费量的 56%，存在的缺口导致供需矛盾大，每年需要量占总消费量的 40%左右。山西小麦经过 50 多年的快速发展，单产、总

种植面积,变化趋势,小麦品种资源,山西省

山西小麦育成品种的遗传及演化分析新中国成立后，山西省先后 3 次对小麦品种资源进行整理调查。1953-1955 年期间对小麦品种资源进行初步调查研究；1957 年前后又进行了两次大规模搜集、整理；1980-1981 年进行补充征集，共征集到地方小麦品种资源 1069 份，其中冬麦 895 份，分布在太原、平遥、临汾和运城等县市，174 份春麦分布在大同、偏关和神池等县。为了满足育种需要，之后又引进与山西省同属黄淮冬麦区、北部冬麦区和北部春麦区的河北、山东、陕西、河南、北京和天津等地区适应性广的大面积推广品种，如：碧蚂 1 号、泰山 1 号、石庄 54 和北京 10 号等品种资源[10]。为了寻找更好的优质资源、矮源、多病害的抗源，还引进了国外小麦种质，以美洲、意大利和东欧引进的品种在山西作用最大，如：早洋麦、碧玉麦和中农 28 等品种资源。此外，山西省相关科研单位也积极培育适合本省种植的小麦品种，，截止 2016 年，山西省育成小麦品种共 203 个，这些品种在不同时代发挥了巨大作用，为山西农业生产做出了巨大贡献。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1

【参考文献】