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小麦是世界上最重要的粮食作物之一,分布广,用途多,总面积、总产量、总贸易额居第一位。提高小麦产量,对保证粮食安全具有重要作用。小麦矮杆基因专指Rht(Reduce Height)类型的基因。矮秆基因一方面可以直接降低株高,另一方面可以间接提高收获指数,增强小麦抗倒伏能力和稳产性,因此,有利于小麦产量和品质的提高。系统分析矮秆基因与致矮力以及外源赤霉素之间的关系,对小麦育种中选择合适的矮秆材料具有重要作用。本文利用株高和来源不同的26份材料,对3个矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行了分子标记检测,矮秆基因致矮力分析,外源赤霉素处理实验,并进一步对川育925矮外源赤霉素受体(GID1)特异序列进行了克隆、序列比对。主要研究结果如下: ⑴26份小麦材料中有16份材料携带至少一个矮秆基因,其中Rht-D1b基因最多,占26.9%(7份),其次为Rht-D1b+Rht8基因,占15.4%(4份),再其次是Rht-B1b和Rht8,均为2份,最少的为Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8基因,只有川育925矮1份,未检测到含Rht-B1b+Rht8、Rht-B1b+Rht-D1b的材料。对26份亲本材料进行计算得到不同矮杆基因在不同遗传背景下的致矮力不同,矮杆基因的平均致矮力从强到弱排序为Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8> Rht-B1b>Rht-D1b>Rht-D1b+Rht8。 ⑵对与Rht8矮秆基因紧密连锁的SSR分子标记Xgwm261进行分析,结果表明该位点有3个等位变异,分别为174bp、192bp和210bp,其所占比例分别为15.3%、26.9%和57.7%。 ⑶研究发现一个特殊矮秆材料川育925矮,携带Rht-B1b+Rht-D1b+Rht8三个矮杆基因,其株高矮(57.92cm),平均致矮力强(29.4%)。 ⑷选择12份携带不同矮秆基因和4份不携带矮秆基因的小麦材料,进行外源赤霉素(GA3)鉴定,结合小麦携带的矮秆基因类型发现,11个为外源GA3不敏感型,5个表现为敏感型。其中,11份GA3不敏感型材料中,包括了4种矮秆基因型组合:同时携带三个矮杆基因、单独携带Rht-B1b矮杆基因、单独携带Rht-D1b矮杆基因、同时携带Rht-D1b和Rht8矮杆基因;5份GA3敏感材料中,包括2种基因型组合:单独携带Rht8矮杆基因、不含三个矮杆基因。 ⑸对川育925矮GA受体(GID1)进行克隆分析,发现该序列中不含内含子,并且与NCBI中报道的普通小麦的GID1序列相似度很高(96.38%),两者有27个核苷酸的置换和一处12个碱基的缺失;对比氨基酸序列,有10处氨基酸的变异,将近一半的核苷酸置换是无义突变。对比两者的蛋白质二级结构,发现有4处主要的差别。