全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(4): 615−619 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2006CB101701-9)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 吉万全, E-mail: jiwanquan2003@126.com
第一作者联系方式: E-mail:siql@163.com
Received(收稿日期): 2008-09-22; Accepted(接受日期): 2008-10-15.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.00615
阿夫及其衍生小麦品种(系)的 SSR分析
司清林 1,2 刘新伦 1 刘智奎 3 王长有 1 吉万全 1,*
1 西北农林科技大学农学院, 陕西杨凌 712100; 2 济源市农业科学研究所, 河南济源 454652; 3 陕西省西安市种子管理站, 陕西西安
710054
摘 要: 为了研究小麦骨干亲本阿夫(Funo)遗传物质在其衍生品种(系)的传递规律, 用 247对 SSR引物对阿夫和 8个
阿夫子一代衍生品种(系)的亲本进行分析, 发现有 3个标记 Xwmc398 (178 bp, 151 bp)、Xgwm400(180 bp, 149 bp)和
Xgwm268(191 bp)在阿夫上有稳定、清晰的特异带。以筛选的特异引物对 5个阿夫系选品种和 255个阿夫衍生品种(系)
进行了 SSR分析。结果表明, Xwmc398在 5个系选品种中均有阿夫的特异带, 而 Xgwm400只在安选 2号, Xgwm268
只在扬麦 1号具有阿夫特异带。Xwmc398在阿夫子一代至子六代衍生品种(系)中的遗传频率分别为 52.8%、38.4%、
16.7%、0.0%、0.0%和 0.0%, 平均为 32.2%; Xgwm400的相应遗传频率分别为 32.1%、19.2%、41.7%、33.3%、20.0%
和 0.0%, 平均为 26.7%; Xgwm268的相应传递率分别为 22.6%、34.4%、11.1%、12.1%、0.0%和 0.0%, 平均为 24.7%。
表明 SSR位点 Xwmc398、Xgwm400和 Xgwm268在阿夫衍生品种(系)中有明显的传递。
关键词: 阿夫(Funo)衍生品种; 骨干亲本; SSR特异带
SSR Analysis of Funo Wheat and Its Derivatives
SI Qing-Lin1,2, LIU Xin-Lun1, LIU Zhi-Kui3, WANG Chang-You1, and JI Wan-Quan1,*
1 College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2 Institute of Jiyuan Agricultual Science, Jiyuan 454652, China; 3 Seed
Management Station of Xi’an City, Xi’an 710054, China
Abstract: Funo is one of the most important backbone parents in China, and many wheat (Triticum aestivum L.) varieties are
derived from it. Funo and 8 parents of the first generation of Funo were analyzed using 247 simple sequence repeat (SSR) markers
that covered the entire wheat genome to disclose the inheritance of genes in Funo on genome level and provide theoretical basis
on development of backbone parent in wheat. Specific DNA fragments were detected using three SSR markers, Xwmc398,
Xgwm400, and Xgwm268. The specific fragments were 178 and 151 bp for Xwmc398, 180 and 149 bp for Xgwm400, and 191 bp
for Xgwm268. A total of 255 derivatives of Funo including 54, 124, 36, 33, 5, and 3 varieties respectively from the first to the sixth
generations and 5 selected strains of Funo were analyzed using the specific primers. The specific bands of Xwmc398 were ob-
served in all the five selected strains of Funo, whereas, only in Anxuan 2 for Xgwm400 and in Yangmai 1 for Xgwm268,. In the
255 varieties derived from Funo, the inheritable rates of specific bands for Xwmc398 were 52.8%, 38.4%, 16.7%, 0.0%, 0.0%, and
0.0% from the first to the sixth generations, respectively, with an average rate of 32.2%. For Xgwm400, the rates were 32.1%,
19.2%, 41.7%, 33.3%, 20.0%, and 0.0%, with an average of 26.7%. For Xgwm268, the rates were 22.6%, 34.4%, 11.1%, 12.1%,
0.0%, and 0.0%, respectively, with an average of 24.7%. Xwmc398 had the highest inheritable rate in the Funo-derivative varieties
and the most stable inheritance in Funo-selective varieties.
Keywords: Funo pedigree; Backbone parent; Specific band of SSR marker
骨干亲本在品种的更新换代中具有核心的支撑
作用, 对于提高粮食作物的育种水平和保证粮食安
全具有重要意义。目前, 对在育种过程中发挥重要
作用的农作物骨干亲本尚缺乏系统的理论研究。为
了阐明骨干亲本的成因和分子生物学本质, 实现农
作物骨干亲本的定向创制和高效利用 , 近几年来 ,
骨干亲本已成为育种家研究的热点之一[1-7]。王珊珊
等[1]对“矮孟牛”及其衍生品种(系)的遗传多样性进
行了聚类分析; 邱福林等[2]利用 SSR 标记对北方杂
交粳稻骨干亲本进行了遗传差异鉴定和籼性程度分
616 作 物 学 报 第 35卷

析; 张学勇等[3]研究发现黄淮冬麦区、西南冬麦区和
西北春麦区的许多共同骨干亲本携带 Rht8及其诊断
标记 Xgwm261-192。这些在一定程度上促进了我国
育种骨干亲本衍生规律的研究, 为骨干亲本的研究
提供了思路。
阿夫(Funo)是 1956年从阿尔巴尼亚引入的意大
利品种, 茎杆粗壮, 耐肥抗倒, 穗大粒多, 增产潜力
大, 高抗条锈, 适应性较强, 曾在长江中下游、黄淮
流域、贵州高原和西北春麦区大面积推广种植, 同
时成为上述麦区进行品种改良的骨干亲本[8]。迄今,
已知阿夫系选衍生品种有 20 多个[9], 通过品种间杂
交产生的阿夫衍生后代品种(系)有 270个。但是, 对
阿夫的研究报道仅限于抗锈基因 YrA[10-11]和
YrFun[12], 国内外还未见利用分子标记分析阿夫遗
传物质在其衍生品种(系)遗传规律的研究报道。
本研究利用覆盖小麦 21对染色体的 247对 SSR
标记对阿夫及其衍生小麦品种(系)进行了分析, 以
期从 DNA水平阐明阿夫遗传物质在其衍生品种(系)
的遗传规律, 为进一步实现小麦骨干亲本的定向创
制和育种家在早期预测小麦亲本材料成为骨干亲本
的潜力提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 植物材料及其 DNA提取
小麦品种阿夫及其衍生小麦品种(系)255 个和
系选品种 5个, 其中子一代 53个、子二代 125个、
子三代 36 个、子四代 33 个、子五代 5 个和子六代
3个; 阿夫子一代衍生小麦品种(系)的 8个亲本内乡
5号、丰产 3号、西北 612、St2422/464、南大 2419、
欧柔、万粒金和陕农 1号; 阿夫系选衍生品种扬麦 1
号、扬麦 2 号、扬麦 3 号、灰毛阿夫和安选 2 号。
由中国农业科学院作物科学研究所和西北农林科技
大学农学院提供。
采用 CTAB法[13]提取小麦基因组 DNA。
1.2 阿夫特异带 SSR引物的筛选
根据 Roder等[14]、Guyomarc等[15]、Somers等[16]
报道以及 GrainGenes 数据库(http://wheat.pw.usda.
gov/cgi-bin/graingenes/browse.cgi?class=marker)公布
的 SSR 引物序列, 选用 247 对 SSR 引物, 覆盖小麦
21对染色体。所有引物均由上海生工生物工程技术
服务有限公司合成。以阿夫和其子一代衍生小麦品
种(系)的 8 个非阿夫亲本的基因组 DNA 为材料, 筛
选在阿夫中具有稳定、清晰特异带的 SSR引物。
1.3 阿夫及其衍生品种(系)的 SSR分析
采用筛选的特异 SSR 引物, 对 260 个阿夫衍生
小麦品种(系)的基因组 DNA进行 PCR扩增, PCR反
应在 Perkin-Elmer 480 型热循环仪上进行, 反应混合
液组成、扩增程序(95℃ 2 min; 94℃ 1 min, 50/55/60℃
1.5 min, 72℃ 1 min, 5 个循环; 然后 92°C 30 s;
50/55/60℃ 50 s, 72℃ 30 s, 30个循环; 最后 72.0℃再
延伸 5 min; 25℃ 1 min, 4℃保存)、电泳方法及染色均
参考Wang等[17]的方法, 其中 Taq DNA聚合酶购自广
州东盛生物科技有限公司。用 GeneTools from Syngene
软件分析 DNA片段的分子量。
2 结果与分析
2.1 阿夫特异 SSR标记
在 247对 SSR引物中共筛选出 3个可稳定、清
晰出现特异带的 SSR标记, 其中 Xwmc398可检测出
178 bp和 151 bp两条特异带(图 1-A), Xgwm400可检
测出 180 bp和 149 bp两条特异带(图 1-B), Xgwm268
可标记 191 bp的阿夫特异带(图 1-C)。

图 1 阿夫特异带的 SSR标记
Fig. 1 SSR markers for specific bands of Funo
利用 8个子一代的亲本差异筛选阿夫特异带的 SSR标记。A: Xwmc398; B: Xgwm400; C: Xgwm268。
M: DL2000; 1: 内乡 5号; 2: 丰产 3号; 3: 西北 612; 4: 阿夫; 5: St2422/464; 6: 南大 2419; 7: 欧柔; 8: 万粒斤; 9: 陕农 1号。
SSR markers for the specific bands in Funo were screened with the parents of the first generation of eight Funo progenies. A: Xwmc398;
B: Xgwm400; C: Xgwm268. M: DL2000; 1: Neixiang 5; 2: Fengchan 3; 3: Xibei 612; 4: Funo; 5: St2422/464; 6: Nanda 2419; 7: Orofen;
8: Wanlijin; 9: Shaannong 1.
第 4期 司清林等: 阿夫及其衍生小麦品种(系)的 SSR分析 617


2.2 阿夫系选品种的 SSR标记分析
用 Xwmc398、Xgwm400 和 Xgwm268 标记检测
阿夫的 5个系选品种(图 2), 发现标记 Xwmc398在各
系选品种中均稳定扩增出特异性 DNA片段 , 标记
Xgwm400 只在安选 2 号中扩增出特异性 DNA 片段,
标记 Xgwm268只在扬麦 1号中扩增出阿夫的特异性
DNA片段。可见这 3个位点在 5个阿夫系选品种中
有不同的多态性。

图 2 Xwmc398 (A)、Xgwm400 (B)和 Xgwm268 (C)在阿夫系选品种中的扩增结果
Fig. 2 PCR profile of Xwmc398 (A), Xgwm400 (B), and Xgwm268 (C) in Funo selection lines
M: DL2000; 1: 阿夫; 2: 扬麦 1号; 3: 扬麦 2号; 4: 扬麦 3号; 5: 灰毛阿夫; 6: 安选 2号。
M: DL2000; 1: Funo; 2: Yangmai 1; 3: Yangmai 2; 4: Yangmai 3; 5: Huimao Funo; 6: Anxuan 2.

2.3 阿夫衍生品种(系)的 SSR分析
在阿夫衍生小麦品种(系)中 , Xwmc398(图 3)、
Xgwm400(图 4)和 Xgwm268(图 5)标记的阿夫的特异
带在不同衍生世代的品种(系)出现的频率不同(表 1),
说明阿夫的遗传物质在其衍生品种(系)中有明显的
传递, 但每个标记在各代的传递代数不同, 传递最
长的是 Xgwm400, 传递至子五代。
从特异位点的遗传频率看, 在阿夫衍生的较早
世代中有较多品种具有 Xwmc398 位点特异带 ;
Xgwm400 位点虽然在早代传递频率不高, 但子四代
还能保持较高水平, 含特异带品种(系)占子四代总
品种(系)数的 1/3。3个标记在各代的遗传频率分布,
Xwmc398为 0~52.8%, Xgwm400为 0~41.7%, Xgwm268
为 0~34.4%。

表 1 标记 Xwmc398、Xgwm400和 Xgwm268在阿夫衍生后代中的扩增情况
Table 1 PCR profile of Xwmc398, Xgwm400, and Xgwm268 in Funo progenies
Xwmc398 Xgwm400 Xgwm268 阿夫衍生代
Funo progeny
材料总数
Total No. of
varieties
有带材料数
Varieties with band
比例
Rate (%)
有带材料数
Varieties with band
比例
Rate (%)
有带材料数
Varieties with band
比例
Rate (%)
子一代 The first generation 53 28 52.8 17 32.1 12 22.6
子二代 The second generation 125 48 38.4 24 19.2 43 34.4
子三代 The third generation 36 6 16.7 15 41.7 4 11.1
子四代 The forth generation 33 0 0 11 33.3 4 12.1
子五代 The fifth generation 5 0 0 1 20.0 0 0
子六代 The sixth generation 3 0 0 0 0 0 0
总数 Total 255 82 32.2 68 26.7 63 24.7


图 3 Xwmc398在阿夫及其衍生品种(系)中的扩增结果
Fig. 3 PCR profile of Xwmc398 in Funo and its derivatives
M: DL2000; 1: 阿夫; 2~5: 阿夫子一代; 6~9: 阿夫子二代; 10~13: 阿夫子三代; 14, 15: 阿夫子四代; 16, 17: 阿夫子五代; 18, 19: 阿夫
子六代; 2, 3, 6, 7, 10, 11: 有阿夫特异带的衍生品种(系)。
M: DL2000; 1: Funo; 2–5: the first generation; 6–9: the second generation; 10–13: the third generation; 14, 15: the fourth generation;
16, 17: the fifth generation; 18, 19: the sixth generation; 2,3,6,7,10, 11: the varieties (lines) with the specific band in Funo derivatives.
618 作 物 学 报 第 35卷


图 4 Xgwm400在阿夫及其衍生品种(系)中的扩增结果
Fig. 4 PCR profile of Xgwm400 in Funo and its derivatives
M: DL2000; 1: 阿夫; 2~5: 阿夫子一代; 6-9: 阿夫子二代; 10~13: 阿夫子三代; 14~17: 阿夫子四代; 18~20: 阿夫子五代; 21, 22: 阿夫
子六代; 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18: 有阿夫特异带的衍生品种(系)。
M: DL2000; 1: Funo; 2–5: the first generation; 6–9: the second generation; 10–13: the third generation; 14–17: the fourth generation; 18–20:
the fifth generation; 21, 22: the sixth generation; 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18: the varieties (lines) with the specific band in Funo derivatives.


图 5 Xgwm268在阿夫及其衍生品种(系)中的扩增结果
Fig. 5 PCR profile of Xgwm268 in Funo and its derivatives
M: DL2000; 1: 阿夫; 2~5: 阿夫子一代; 6~9: 阿夫子二代; 10~13: 阿夫子三代; 14~17: 阿夫子四代; 18, 19: 阿夫子五代; 20, 21: 阿夫
子六代; 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15: 有阿夫特异带的衍生品种(系)。
M: DL2000; 1: Funo; 2–5: the first generation; 6–9: the second generation; 10–13: the third generation; 14–17: the fourth generation; 18, 19:
the fifth generation; 20 and 21: the sixth generation; 2,3,6,7,10,11,14, 15: the varieties (lines) with the specific band in Funo derivatives.

3 讨论
筛选引物所用的试验材料非常重要, 直接影响
研究结果的可靠性。本研究选用了 8 个亲本材料用
于筛选阿夫特异 SSR 标记, 其中 7 个是阿夫子一代
衍生品种(系)的主要亲本, 在我国小麦育种和生产
上曾发挥过重要作用。丰产 3 号和西北 612 分别是
5个阿夫子一代衍生品种(系)组合的亲本, 内乡 5号
为著名的“内夫”组合的亲本, 南大 2419是我国重
要的小麦骨干亲本之一, 丰产 3 号、内乡 5 号和南大
2419 在我国的种植面积均超过 66.6 万公顷 ,
St2422/464和欧柔是被广泛应用的育种亲本, 陕农 1
号有碧蚂 1号的血统[8]。因此, 本研究筛选引物所用的
阿夫子一代衍生品种的亲本具有比较大的代表性。
周阳等[18]利用 Xgwm261 标记对中国小麦主产
区近 30 年小麦主栽品种进行 Rht8 矮秆基因的鉴定
和系谱分析, 证明阿夫是长江中下游冬麦区育成品
种 Rht8 的主要供体。然而, 本研究中因为阿夫子一
代的亲本西北 612在 Xgwm261位点上也扩增出与阿
夫相同的特异带, 所以没有将该位点作为阿夫的特
异标记。
在本研究中, Xwmc398 标记位点在阿夫衍生后
代的较早世代(子一代)衍生品种(系)中有特异扩增
条带的占 52.8%, 高于另两个标记 Xgwm400 和
Xgwm268 20个百分点以上, 可能由于该位点所在的
基因组区段与某些重要性状相关, 在品种选育过程
中的定向选择使之具有较高的传递频率。Xgwm400
标记位点在较高世代(子三代)衍生品种(系)有 41.7%
在 180 bp和 149 bp位点表现出特异性, 而在较早的
子二代只有 19.2%的品种(系)有阿夫的特异带, 这一
现象可能与基因连锁被打破有关。在阿夫衍生后代
中, 与 Xgwm400 位点连锁的基因由于某种原因(如
基因的上位性作用)而在重组率较低的较早衍生世
代不能表现出其控制的优良性状, 但是随着杂交代
数的增加, 这种连锁被打破, 使得与该位点连锁基
因所控制的优良性状表现出来, 从而促使选育出较
多的品种(系)。
Xwmc398 位点在阿夫衍生品种中总的遗传频率
最高, 为 32.2%, Xgwm400位点为 26.7%, Xgwm268
位点为 24.7%。Xwmc398 标记在本试验 5 个系选品
种中均扩增出特异带, 而且在阿夫衍生后代中的扩
增非常稳定, 故标记 Xwmc398 在 178 bp 和 151 bp
第 4期 司清林等: 阿夫及其衍生小麦品种(系)的 SSR分析 619


的特异扩增条带, 可作为下一步进行关联研究的重
点之一。可通过有特异带的标记与阿夫衍生品种(系)
重要性状的关联分析, 进而追踪与这些位点紧密连
锁的重要基因组区段。
4 结论
筛选出 3 个阿夫特异性 SSR 标记 Xwmc398、
Xgwm400和 Xgwm268, 它们在 5个阿夫系选品种中
的传递频率为 20%~100%, 在阿夫衍生品种(系)各
代的传递世代不同, 标记 Xwmc398 总传递频率为
0~52.8%, 而 Xgwm400 和 Xgwm268 位点分别为
0~41.7%和 0~34.4%。Xgwm398在阿夫衍生子代中传
递频率高且在系选品种(系)中稳定遗传, 可用于阿
夫遗传相关的关联分析。
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