摘要
小麦（Triticum aestivum L.）作为世界性的粮食作物，小麦的增产对农业生产和提高人民生活水平具有重要作用。“绿色革命”使得矮化育种成为小麦高产育种的一条重要途径。目前，只有少数几个矮秆基因在育种中被广泛利用。大面积的使用同一类型的矮秆基因限制了产量的进一步提高，也容易造成“遗传脆性”等不利影响。因此，发掘利用新的矮秆基因和矮源材料是当前小麦矮化育种的主要目标。 新种质DC20是经185Gy高能混合粒子场处理得到的矮秆突变体。本研究为给DC20的利用提供依据，采用田间观察、赤霉酸鉴定以及SSR分析相结合的方法，对该种质的矮秆性状进行了遗传分析和分子标记定位。结合实时荧光定量PCR技术分析了矮秆基因对突变体内GA合成及信号途径相关基因表达的影响。获得的主要研究结果如下: 1、与野生型D6-3相比，矮秆突变体DC20的矮化性状主要表现为各节间长度的缩短，且穗下第五节间（基部第一节间）对矮化贡献最大。 2、苗期赤霉素鉴定结果表明，矮秆突变体DC20为赤霉素反应敏感类型，且DC20的敏感性较野生型更强。 3、以矮秆突变体DC20与高秆材料杂交，杂种F1代的株高接近中亲值，在F2群体中高秆和矮秆分离比例符合3∶1;回交群体高秆和矮秆分离比例符合1∶1，表明DC20的矮秆性状受一对隐性主效基因控制。 4、利用F2群体和BC1F1群体的基因型和株高数据连锁分析显示，标记Xgwm537与矮秆基因连锁。在F2群体中，矮秆基因与标记Xgwm537的遗传图距为3.8 cM;在回交群体中两者的遗传图距为4.7 cM。研究发现DC20携带的矮秆基因不同于Rht13，有可能是一个位于7B染色体短臂上的新矮秆基因，暂命名为RhtDC20。 5、选取16个与GA生物合成及信号途径相关基因进行实时荧光定量PCR的结果表明，在合成途径中GGPS4和GA3基因都显著下调，下调倍数分别为2.56、20;信号转导途径中正向因子基因GAMYB显著下调，下调3.10倍，反向作用因子基因GAI显著上调，上调倍数分别为2.25。 6、矮秆基因对GGPS4、GA3和GAMYB的抑制及对GAI、SPY的促进作用可被外源活性GA3解除。
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