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1、小麦矮秆基因的研究进展康苏花I,兰素缺2,李杏普彳,柏峰'仃河北师范大学生命科学学院,河北石家庄050016;2河北省农林科学院粮油作物所,河北石家庄050031)摘要:概述了小麦建秆基因的种类、我国小麦品种矮秆基因的矮源和主要矮秆基因在我国不同麦区的分布,主要总结了生产中常见的小麦矮秆基因的分子标记及其研究进展。关键词:小麦;建秆基因;矮源;分子标记中图分类号:Q94自20世纪60年代国际玉米、小麦改良中心(CTMMYT)的BorlaugNE博士发起的世界第一次“绿色革命”[,],“农林10号”矮秆基因被川于小麦育种以来,矮秆基因的研究被越來越多的育种专
2、家重视。自从1935年日本农民发现地方矮秆殆种“达摩”以后,壯界上相继出现了5-6个矮源品种,科学家对其所含的矮秆基因进行了遗传鉴定分析,目前定名的矮秆基因有25个Z多,它们大多由突变产牛,小麦最终株高除决定于所携带的矮秆基因外,还受矮秆基凶的遗传背景和环境条件的彫响。由于矮秆基因大多是隐性遗传,利用分子标记选择可提早获得具有矮秆基因的个体。1小麦矮秆基因1.1小麦矮秆基因的种类小麦株高既受矮化基因和遗传背景的控制⑵刃,乂受环境条件的影响。矮化基因分Rht(主效降低株高基因,约25乍,〃(草丛型矮生基因,至少有4个)和〃s(单茎矮生基因,右2个)3种,通常
3、提到的矮秆基因专指必十类型的基因W另外控制春化、光周期反应、穗的芒性和茎秆实心程度等性状的基因对株髙也有间接影响⑹。到目前为止,已经明确的小麦矮秆基因大约有25个。1988年国际小麦遗传学大会确定了小麦矮秆基因的命名规则,把定位在4B和4D染色体上的矮秆基因川新名称表示,定位在其它染色体上的或尚未定位的矮秆基因仍然用原来的名称同。1.2我国小麦品种的矮源从20世纪50年代,抗病、早熟、矮秆、抗倒伏和高产一直是中国小麦冇种的目标,这期间发生了6、7次大的晶种更换,株高从120cm降到70cm。株高的降低与矮秆、半矮秆品种的选育和推广利用分不开,1964年在山
4、东推广了“虫
5、
6、
7、包麦”,1971年在陕西推广了“矮丰3号”。丨
8、前在黄淮冬麦区推广的品种均属矮秆晶种。近10年北部冬麦区和西南冬麦区的株高也明显降低⑺。基金项目:河北省自然科学基金“小麦新矮秆基因发掘、定位及其冇种价值研究”(C200500637)作者简介:康苏花,(1983-),女,河北省平山县,在读硕士,研究方向为遗传学,联系电话:13930179470,Email:kangsuhua@126・com通讯作者:李杏普,(1957-),女,研究员,主要从事小麦遗传资源研究,Email:lixingpu@126.com柏峰,(I960-),男,副教授,硕
9、丄•生导师,主契从事作物遗传育种和果蝇突变体遗传学的研究,Email:baifer)gl05@sohu.com在育种上应用瑕广泛的矮秆基因是來源于“农林10(NorinlO)"的Rht-Blb,Rht-Dlb和来源于“Akakomugi”的Rht8,必2。世界上一半以上的小麦品种具有它们的矮源血统跆“。我国常用的矮秆基因乜Rht-Blb,Rht-Dlb,Rht~Bld和RhlH贾继增等⑫通过对G人反应特性和系谱跟踪等技术对我国推广的矮秆、半矮秆小麦品种的研究,认为我国小麦的矮源主要有4个:1)朝鲜的“水源86”和H本的“农林10”,均含有Rht-Blb和R
10、ht-Dlb矮秆基因。2)意大利的“St2422/464",含有Rht-Blb矮秆基因。3)“辉县红”和“抽包”,与Rht-Dlb基因位点相同或相近。4)外引的“阿夫”、“南大2419”、“中农28”、“矮粒多”等,含砂/和处旳矮秆基因。牛产上推广的92个矮秆、半矮秆品种中有23个含“水源86”血缘,占总数的25%,24个含“St2422/464”血缘,占总数的26%,15个含“农林10”血缘,占16.3%,9个含“虫
11、1
12、包”血缘,占9.8%,11个含“辉县红”血缘,占12%,另外有9个是人工诱变产生的,占9.8%[123o张晓科⑹对我国不同麦区的263
13、分小麦品种研究得出,Rht-Blb的基因供体为“郑引4号”和“农林10”;Rht-Dlb的基因供体为“农林10”、“水源86”、“辉县红”和“抽包麦”;斤加0的基因供体为“阿夫”、“阿勃”、“中农28”、“郑引1号”、“郑引4号”、“无芒1号”和“洛夫林”系列品种等。1.3矮秆基因在我国的分布情况在20世纪上半叶,“农林10”、“Saitama27”和“Akakoinugi”携带的矮秆基因引入意大利、美国和墨西哥(CIMMTY)小麦,随后又导入美洲、欧洲和亚洲小麦品种矮秆基因的广泛利用,降低了株高,提高了收获指数,增强了抗倒伏性,故终提高了小麦产量。进一步
14、研究发现,矮秆棊因在不同国家和地区小麦屮的分布不同[91,b,6]