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由于长期的人工选择与栽培,使小麦大量优异基因丢失,导致当今栽培小麦遗传基础日趋狭窄、脆弱,不能适应稳产、优质及抗病的需要。发掘可利用的种质资源,通过小麦品种间杂交,将优异基因聚合,在后代中选育优良的重组类型并培育出优良品种,对拓宽栽培小麦的遗传变异范围、丰富其遗传基础、及对其综合性状进行遗传改良均具有重要意义。本研究在宁春4号与河东乌麦遗传性状和分子标记分析的基础上,通过配制宁春4号与河东乌麦I和宁春4号与河东乌麦II的正反交组合,结合表型与分子标记分析,在F2代中鉴定高产、优质、抗病的类型。取得以下主要研究结果:(1)农艺和品质性状分析①两亲本农艺性状分析表明:宁春4号的株高适中(平均为86.25 cm,下同)、穗长较长(10.63 cm)、穗粒重和千粒重较高(1.69g和40.18 g),河东乌麦II小穗数和结实小穗数较多(20.56个和18.74个),河东乌麦I经济系数较高(0.42),河东乌麦(I和II)的有效穗远高于宁春4号(6.15个)。而在F2群体各农艺性状指标均出现较大分离,达到极显著水平,宁春4号与河东乌麦I杂交F2群体中,小穗数、经济系数和有效穗的超中亲比例分别达55.31%、78.02%、70.33%,超高亲比例分别达41.39%、68.86%、44.69%;宁春4号与河东乌麦II杂交F2群体中,经济系数和有效穗的超中亲比例分别达78.55%、80.06%,超高亲比例分别达75.23%、57.40%。②两亲本品质性状分析表明:宁春4号与河东乌麦(I和II)均为中硬麦,蛋白质含量、面筋含量和沉降值平均值分别为:河东乌麦I(17.46%、39.61%、57.20 mL)>河东乌麦 II(13.74%、27.86%、21.44 mL)>宁春 4 号(13.07%、24.41%、20.53 mL),而宁春4号的饱满指数较大(0.71)、面团稳定时间较长(9.45 min),河东乌麦I的吸水率、淀粉糊化终值温度较大(60.0%、58.6℃,河东乌麦II面团形成时间较长(2.82min)。而在F2群体各品质性状指标变异幅度大,均达到极显著水平,分布范围呈连续正态分布,宁春4号与河东乌麦II杂交F2群体中,蛋白质含量、面筋含量和沉降值的超中亲比例分别达84.52%、92.46%、99.60%,超高亲比例分别达82.94%、90.48%、99.60%。③农艺、品质性状相关性分析表明:有效穗和小穗数分别与穗粒数和穗粒重呈极显著正相关;经济系数与穗粒数和穗粒重的呈极显著正相关,而与蛋白质含量、面筋含量和沉降值呈极显著负相关;蛋白质含量、面筋含量和沉降值互为极显著正相关。(2)抗病性鉴定宁春4号表现为田间中感白粉病(病级为5～6)、中感条锈病(3级,病情指数平均为45.28)和叶锈病(3级,45.41);而河东乌麦表现为田间高抗白粉病(1～2级)、中抗条锈病(2级,28.33)和叶锈病(2级,28.75)。在宁春4号与河东乌麦I杂交F2群体中,分别有20.89%、16.85%、15.39%的单株表现为中抗至高抗白粉病、条锈病和叶锈病,12.45%同时表现出抗条锈病和叶锈病,16.12%同时表现出抗白粉病和条锈病,15.02%同时表现出抗白粉病和叶锈病,12.45%同时表现出抗白粉病、条锈病和叶锈病;在宁春4号与河东乌麦II杂交F2群体中,分别有20.54%、16.32%、15.71%的单株表现为中抗至高抗白粉病、条锈病和叶锈病,16.31%同时表现出抗条锈病和叶锈病,15.71%同时表现出抗白粉病和条锈病,14.50%同时表现出抗白粉病和叶锈病,9.97%同时表现出抗白粉病、条锈病和叶锈病。(3)分子标记分析宁春4号与河东乌麦(I和II)均携带有基因Wx-Ala/b、Wx-Bla/b Wx-D1a/b、Dy12、Pm2、Pm4、Pm6、Sr31,宁春4号与河东乌麦Ⅰ还携带有基因BX17,河东乌麦(I和II)携带有基因Pm16、Yr2和抗赤霉病基因QFhs.ndsu-3BS,宁春4号携带有基因Psy-A1;在F2群体604个单株中,有72.02%携带基因QFhs.ndsu-3BS、72.02%携带基因Pm16、88.41%携带基因Psy-A1、59.60%携带基因Yr2;宁春4号与河东乌麦II杂交331个F2单株中有70.39%携带基因BX7。同时,筛选了在亲本上具有多态性的SSR标记127个、ISSR标记7个,多态性比率分别为17.00%和7.00%,利用其中在宁春4号和河东乌麦(I和II)上多态性稳定的49个SSR标记,对F2群体进行分析,共检测到89个微效QTL位点(包含23个标记),分布在染色体 2A、4A、5A、1B、2B、3B、5B、7B、5D、6D、7D 上,加性效应为-2.95～1.92,对表型变异的贡献率为2%～9%。(4)F2群体单株评价鉴定出农艺性状优异的单株49个,品质性状突出的单株79个,对白粉病、条锈病和叶锈病均表现抗病的单株67个,其中,单株1-203、1-234综合性状表现优异。