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Identification of a High-Yield Introgression Locus from Synthetic Hexaploid Wheat in Chuanmai 42

川麦42中源于人工合成小麦的一个高产位点鉴定



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(2): 255−262 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30771338, 30871532), 国家科技支撑计划项目(2006BAD13B02-03, 2006BAD01A02), 国家高技术研究发展
计划(863计划)项目(2006AA10Z1C6), 国家小麦产业技术体系项目, 四川省育种攻关项目, 四川省应用基础项目和四川省财政育种优秀论文
基金资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 杨武云, E-mail: yangwuyun@yahoo.com.cn, Tel: 028-84504657
第一作者联系方式: E-mail: lijunchd@yahoo.com.cn
Received(收稿日期): 2010-06-02; Accepted(接受日期): 2010-08-04.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00255
川麦 42中源于人工合成小麦的一个高产位点鉴定
李 俊 1 魏会廷 2 胡晓蓉 1 李朝苏 1 汤永禄 1 刘登才 3,4 杨武云 1,*
1四川省农业科学院作物研究所, 四川成都 610066; 2 四川省农业科学院植物保护研究所, 四川成都 610066; 3 四川农业大学小麦研
究所, 四川温江 611130; 4 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室, 青海西宁 810001
摘 要: 人工合成小麦是改良现代小麦的重要基因资源。川麦 42是人工合成小麦与普通小麦杂交育成的高产、抗条锈、
广适小麦新品种。利用小麦全基因组的 1 029个 SSR标记扫描, 检测了川麦 42遗传背景中人工合成小麦导入位点, 并利用
川麦 42与四川小麦品种川农 16构建的 127个重组自交系(RIL, F8), 在 4年 6个环境下种植获得的农艺性状数据, 分析了
人工合成小麦导入位点对小麦产量和产量构成因子的遗传效应, 在川麦 42遗传背景中发现一个高产的人工合成小麦导入
位点 Barc1183。根据 Barc1183分子标记, 将 RIL群体中的 127个株系分为川麦 42基因型(具人工合成小麦导入位点)和川
农 16 基因型(具川农 16 位点)两组, 前者的人工合成小麦导入位点能促进分蘖能力, 提高有效穗数、每平方米粒数, 增加
收获指数、籽粒生产率, 在 4年 6个环境下较后者平均增产达 8.92%, Barc1183为一高产的人工合成小麦导入位点。利用
中国春双端体和硬粒小麦 Longdon的 D染色体代换系验证, 将其定位于小麦 4D染色体长臂。川麦 42遗传背景中的高产
人工合成小麦导入位点 Barc1183, 对于进一步开展小麦高产育种研究具有重要价值。
关键词: 川麦 42; 人工合成小麦; 导入位点; 高产
Identification of a High-Yield Introgression Locus from Synthetic Hexaploid
Wheat in Chuanmai 42
LI Jun1, WEI Hui-Ting2, HU Xiao-Rong1, LI Chao-Su1, TANG Yong-Lu1, LIU Deng-Cai3,4, and YANG
Wu-Yun1,*
1 Crop Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066, China; 2 Institute of Plant Protection, Sichuan Academy of
Agricultural Sciences, Chengdu 610066, China; 3 Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China; 4 Northeast
Plateau Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Xining 810001, China
Abstract: Synthetic hexaploid wheat, a carrier of many elite genes, is an important genetic resource in the improvement of com-
mon wheat (Triticum aestivum L.). Chuanmai 42 is a wheat cultivar with high-yield potential and resistance to strip rust (Puccinia
striiformis f. sp. tritici), which was developed by crossing and backcrossing Syn769 (an elite synthetic hexaploid wheat) with
Sichuan commercial wheat cultivars. For understanding the genetic effects of the introgression loci of synthetic hexaploid wheat
in Chuanmai 42, a total of 78 introgression loci of synthetic hexaploid wheat were identified in Chuanmai 42 by scanning using
1029 SSR markers. Using 127 recombinant inbred lines (RILs, F8) with Chuanmai 42 (introgression loci) and Chuannong 16
(Chuannong 16 loci) backgrounds, the genetic effects of the introgression loci were evaluated across six environments in Sichuan
Province, China from 2006 to 2009. One high-yield potential locus Barc1183 derived from the synthetic hexaploid wheat was
detected in Chuanmai 42. It was further located on the long arm of 4D chromosome using the 4DS and 4DL telosomic lines of
Chinese Spring and the 4D(4A) and 4D(4B) substitution lines of Longdon. This locus had positive effects on increasing tiller
number per plant, number of effective spikes, grain number per square meter, harvest index, and grain production rate, and the
average yield was increased by 8.92% compared with Chuannong 16 in the six growing environments. Therefore, the introgres-
sion locus Barc1183 of synthetic hexaploid wheat can be useful for breeding high-yield potential wheat.
Keywords: Chuanmai 42; Synthetic hexaploid wheat; Introgression loci; High yield
256 作 物 学 报 第 37卷

六倍体普通小麦是由 3 个不同的二倍体野生近
缘种(拟斯卑尔脱山羊草, Aegilops speltoides Tausch,
BB, 2n=2x=14; 乌拉尔图小麦, Triticum urartu Tum., AA,
2n=2x=14; 节节麦, Ae. tauschii, DD, 2n=2x=14), 大约
于公元前 8 000 和 6 000 年在自然界经两次天然杂
交、染色体加倍而成[1-3]。曾经参与六倍体小麦起源
与进化的二倍体小麦野生近缘种的个体极少, 而大
量的二倍体小麦野生近缘种仍存在于自然界, 且携
带现代小麦所不具有的优良基因, 成为现代小麦育
种应用的宝贵基因库。为了发掘小麦野生近缘种的
优良基因, 国内外科学家重塑小麦进化过程, 利用
四倍体小麦(T. turgidum, 2n=28, AABB)和节节麦(Ae.
tauschii, 2n=14, DD)杂交、染色体加倍合成了新的六
倍体小麦[4-6]。该小麦综合了四倍体小麦与节节麦的
优良性状, 其遗传变异类型丰富, 蕴藏着丰富的抗
病、抗逆、优质和高产基因[3-4,7], 具大量与千粒重、
每穗粒数、单位面积穗数等籽粒产量密切相关的
QTL, 对改良现代小麦资源具有很大的潜力[8-10]。目
前, 挖掘和利用人工合成小麦中的优良基因, 已成
为世界各国小麦育种家关注的热点问题[3]。
1995年本课题组从 CIMMYT引进了一批硬粒小
麦(T. turgidum subsp. durum, 2n=28, AABB)——节节
麦人工合成小麦基因资源。利用 CIMMYT 人工合成
小麦与四川普通小麦杂交, 成功育成了西南麦区突破
性小麦新品种川麦 42[11]。该品种在国家区试长江上游
组中比对照川麦 107 平均增产 16.4%, 是四川省区试
中唯一连续两年平均达到 6 000 kg hm−2以上的品种,
2009年在四川丘陵麦区的江油县创造了 8 865 kg hm−2
西南麦区高产纪录。川麦 42综合农艺性状优良, 已成
为我国小麦高产、抗条锈育种的重要基因资源[12-13],
同时也是国际上植物野生资源成功育种应用的范例之
一[2,14-15]。针对川麦 42 遗传背景中导入的人工合成小
麦遗传位点是否对其高产特性发挥了重要作用这一问
题, 本课题组利用川麦 42 和川农 16 构建的重组自交
系群体, 对川麦 42遗传背景中的人工合成小麦导入位
点的遗传效应进行了研究, 发现人工合成小麦导入位
点(Barc1183)在 6个环境下均有利于提高籽粒产量、平
均增产达 8.92%, 为一个高产遗传位点。
1 材料与方法
1.1 材料
川麦 42 及其人工合成小麦亲本 Syn769、普通
小麦亲本 SW3243和川 6415, 用于检测川麦 42遗传
背景下人工合成小麦导入位点。川麦 42是课题组利
用人工合成小麦 Syn769 和四川小麦 SW3243 杂交,
F1再与川 6415 杂交(Syn769/SW3243//川 6415)育成
的穗数穗重并重型品种, 高抗条锈病, 且高产、稳产
性好, 适应性广, 综合性状优良。Syn769是 1995年本
课题组从 CIMMYT 引进的“硬粒小麦-节节麦”人工合
成小麦, 其系谱为 Decoy l/Ae. tauschii 188。SW3243
和川 6415由四川省农业科学院作物研究所提供。
川麦 42/川农 16 重组自交系是四川省农业科学
院作物研究所利用川麦 42 和川农 16 杂交, 以单粒
传的方法构建而成的 127 个重组自交系(F8 代), 用
于分析人工合成小麦导入位点的遗传效应。川农 16
由四川农业大学小麦研究所选育提供。
六倍体普通小麦中国春(2n =42, AABBDD)、中
国春 4D短臂双端体(CSDT4DS)和中国春 4D长臂双
端 体 (CSDT4DL), 硬 粒 小 麦 Longdon (2n=28,
AABB)、Longdon 的 4D/4A 染色体代换系 LDN4D
(4A)和 Longdon的 4D/4B染色体代换系 LDN4D(4B)
用于遗传位点 Barc1183所在染色体及臂的定位。材
料由中国农业科学院作物科学研究所和四川农业大
学小麦研究所提供。
1.2 田间设计及考察指标
为了分析川麦 42 遗传背景下人工合成小麦导
入位点的遗传效应, 选取四川省具有不同小麦生态
和耕作方式的广汉和井研两点于 2005—2009 年连
续 4 个小麦生长季种植川麦 42、川农 16 及其 RIL
群体。广汉属于成都平原, 灌溉方便, 种植制度以小
麦—水稻轮作为主 , 为稻麦两熟区 , 前作为水稻 ,
土壤肥力中上; 井研属于丘陵麦区, 种植制度以小
麦/玉米/甘薯套作为主, 为旱地三熟区, 小麦前作为
甘薯, 土壤肥力中等。
在四川广汉点 , 2005—2006、 2006—2007、
2007—2008、2008—2009年连续 4个小麦生长季种
植川麦 42、川农 16 及其 RIL 群体。按照随机区组
设计, 3 次重复, 每个小区种植 10 行, 行距 20 cm,
小区面积 2.5 m × 2.0 m, 采用免耕、撬窝点播、稻草
覆盖栽培方式。在四川井研县点 , 2007—2008、
2008—2009年连续 2 个生长季种植上述亲本及 RIL
群体, 按照随机区组设计, 3 次重复, 每个小区种植
6行, 行距 20 cm, 小区面积 2.0 m × 1.2 m, 采用翻
耕、条沟点播、细土盖种栽培方式。每个环境通过
定苗使不同株系的基本苗数一致, 播前和苗期进行
化学除草, 中后期施药控制病虫害。
第 2期 李 俊等: 川麦 42中源于人工合成小麦的一个高产位点鉴定 257


田间调查基本苗数、最高茎蘖数、全生育期天
数和有效穗数, 成熟期取样考种, 测定株高、千粒
重、每穗粒数、穗长、小穗数、单穗粒重等性状, 收
获整个小区测定小区产量。籽粒产量按 12%水分折
算, 生物产量为整个地上部分干重, 每株分蘖数=最
高茎蘖数/基本苗−1, 生物生产率=生物产量×100/全
生育期天数, 籽粒生产率=籽粒产量×100/抽穗至成
熟天数, 收获指数=籽粒产量/生物产量。
1.3 DNA提取和 SSR分子标记扫描
随机取各株系种子发芽, 取幼嫩叶片按照 CTAB
法提取 DNA。利用编号为 Barc、Xgwm、Xgdm、Xwmc、
Xcfd、Xcfa等的 SSR标记 1 029个[16-19], 扫描川麦 42
及其亲本 Syn769、SW3243 和川 6415, 分析川麦 42
的遗传背景; 同时利用川麦42遗传背景中人工合成小
麦导入位点检测川麦 42/川农 16 RIL群体中各株系的
基因型, 用于分析该位点的遗传效应。
PCR反应体系总体积 20 µL, 包含 1×buffer (100
mmol L−1 Tris-HCl, pH 8.3, 1.5 mmol L−1 MgCl2), 0.2
mmol L−1 dNTPs, 50 ng随机引物, 1 U Taq DNA聚合
酶, 50~100 ng模板 DNA。PCR扩增程序为 94℃预
变性 5 min; 94℃变性 1 min, 50 /55 /60℃ ℃ ℃退火 1
min, 72℃延伸 1 min, 35个循环; 72℃延伸 10 min。
PCR 扩增在 PTC-200 中进行, SSR 引物由 TaKaRa
公司合成。扩增产物经 6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,
电泳缓冲液为 1× TBE, 400 V电压电泳 40 min, 硝酸
银染色后照相。
1.4 遗传效应分析
利用 SPSS V13.0 统计软件分析 SSR 分子数据
和农艺性状数据之间的相关性; 再根据 Barc1183位
点分子扫描的结果, 把 RIL 群体中的 127 个株系按
照川麦 42 基因型和川农 16 基因型分成两组, 利用
SPSS分别对 6个环境的两组数据进行 t-检验, 分析
其差异显著性。
1.5 Barc1183位点的染色体定位
利用与Barc1183紧密连锁的 SSR标记在中国春
及其双端体、Longdon及其 4D代换系材料的基因组
DNA 中进行扩增, 根据扩增产物的有无, 确定其遗
传位点所在染色体及染色体臂位置。
2 结果与分析
2.1 川麦 42 遗传背景中人工合成小麦导入位点
检测
利用小麦全基因组的 1 029个 SSR标记, 对川
麦 42 及其亲本 Syn769、SW3243 和川 6415 进行了
扫描, 发现 705 个 SSR 标记在所检测材料中具有多
态性差异, 其中 78 个标记揭示的川麦 42 基因型与
人工合成小麦 Syn769 一致, 即川麦 42 遗传背景中
有 78个位点来源于人工合成小麦 Syn769, 人工合
成小麦导入位点频率为 11.06% (图 1)。其中, 39个
位点来源于人工合成小麦的四倍体供体(硬粒小麦)
的 A、B基因组; 32个位点来源于人工合成小麦的
二倍体供体(节节麦)的 D基因组 ; 另有 7个位点由
于前人未连锁到染色体上, 目前尚无法确定其染色
体。这 78 个人工合成小麦导入位点被用于川麦 42
和川农 16 的多态性检测, 共有 41 个人工合成小麦
导入位点揭示差异, 其扩增结果清晰、稳定, 可用于
扫描川麦 42/川农 16 RIL 群体, 分析人工合成小麦
导入位点的遗传效应。

图 1 SSR标记 Barc1183分析结果
Fig. 1 Banding patterns of SSR marker Barc1183
M: 100 bp ladder marker; 1: Syn769; 2: 川麦 42; 3: SW3243; 4:
川 6415; 5: 川农 16; 6: 中国春; 7: Longdon; 8: Longdon的 4D/4A
染色体代换系 LDN4D(4A); 9: Longdon的 4D/4B染色体代换系
LDN4D(4B); 10: 中国春 4D短臂双端体(CSDT4DS); 11: 中国春
4D长臂双端体(CSDT4DL)。
M: 100 bp ladder marker; 1: Syn769; 2: Chuanmai 42; 3: SW3243;
4: Chuan 6415; 5: Chuannong 16; 6: Chinese Spring; 7: Longdon;
8: 4D(4A) substitution lines of Longdon, LDN4D(4A); 9: 4D(4B)
substitution lines of Longdon, LDN4D(4B); 10: 4DS telosomic
lines of Chinese Spring (CSDT4DS); 11: 4DL telosomic lines of
Chinese Spring (CSDT4DL).

2.2 人工合成小麦 Syn769 导入位点的遗传效应
分析
利用川麦 42和川农 16有差异的 41个遗传位点
扫描川麦 42/川农 16 RIL 群体, 将分子数据与 6 个
环境的农艺性状数据进行相关性分析 , 结果发现 ,
有 13个位点与籽粒产量等重要农艺性状显著正相
关或负相关 , 其中 4 个位点(Barc1183、Barc241、
Xcfe25 和 Xcfd223)与籽粒产量性状显著正相关, 9
个位点(Xwmc532、Xgwm304、Xgwm314、Barc100、
Barc171、Barc197、Barc360、Xcfd60 和 Xcfd65)与
籽粒产量性状显著负相关(表 1)。4个与籽粒产量显
著正相关的位点中, 仅 Barc1183 位点在每个环境都
258 作 物 学 报 第 37卷

表现出与籽粒产量显著正相关, 6个环境籽粒产量的
平均相关性系数为 0.298, 达显著水平(P=0.001)。
2.3 Barc1183位点对小麦产量的遗传效应分析
将 RIL群体中的 127个株系分成川麦 42位点和
川农 16位点两组, 利用成组 t-检验对 6个环境的田
间数据分别进行了差异性分析 , 结果表明 , 综合 6
个环境, 川农 16位点有利于提高成穗率; 但川麦 42
位点有利于提高每株分蘖数、有效穗数、每平方米
粒数、收获指数、籽粒生产率, 增加籽粒产量, 平均
增产达 8.92% (表 2)。6个环境中人工合成小麦导入
位点较川农 16 位点增产分别达 6.95%、8.67%、
7.33%、11.25%、9.95%和 10.38% (表 2)。
2.4 遗传位点 Barc1183所在染色体位置的验证
Song 等[14]构建的分子标记的遗传图谱将位点
Barc1183 定位在 4D 染色体长臂末端。本试验利用
中国春、中国春双端体 CSDT4DS 和 CSDT4DL、
Longdon4D 代换系 LDN4D(4A) 和 LDN4D(4B), 对
Barc1183 位点所在染色体位置进行了验证。结果发
现, 缺 4D长臂的中国春双端体 CSDT4DS和无 D基
因组的硬粒小麦 Longdon无扩增产物(图 1), 而中国
春、中国春双端体 CSDT4DL、Longdon 4D代换系
LDN4D(4A) 和 LDN4D(4B)具扩增产物(图 1), 同时
普通小麦 SW3243、川 6415 和川农 16 中扩增的目
标带与在中国春中的一致, 均为 254 bp, 而川麦 42
和人工合成小麦亲本 Syn769的扩增产物略大, 约为
270 bp (图 1)。本研究验证了 Song 等的结果 , 即
Barc1183位于小麦 4D染色体长臂上, 目标带为 254
bp。因此 , 可利用分子标记方法鉴别川麦 42的
Barc1183人工合成小麦导入位点。
3 讨论
人工合成小麦携带有双亲(四倍体小麦和节节
麦)的抗病、优质和高产基因, 将这些基因导入普通
小麦, 有利于提高小麦的品质、抗病性和产量, 有希望
改良小麦产量和产量构成因子之类的数量性状[8]。在
未来的几十年里, 杂交小麦和人工合成小麦可能成
为提高小麦产量和质量的主要手段[3]。近年来, 国内
外已获得大量人工合成小麦, 并作了很多有关人工
合成小麦及其衍生系产量性状方面的研究。
CIMMYT 和澳大利亚在灌溉和雨养条件下的试验
表明, 人工合成小麦具有良好的产量潜力, 比当地
对照品种增产 8%~30%; 同时, 这些人工合成小麦
在印度、阿根廷等干旱条件下也增产 5%~40%, 并
推测增产原因很可能源于发达的根系和水分利用能
力[20-22]。Ogbonnaya等[21]研究表明, 83%的人工合成
小麦衍生系较其轮回亲本有更高的千粒重和产量。
Del Blanco等[22]发现, 80%以上的人工合成小麦衍生
系的千粒重和 8 个衍生系的籽粒产量都显著高于其
轮回亲本, 平均增产达 11%, 且单位面积穗数和每
穗粒数对产量的直接作用较大。
目前, 小麦产量 QTL几乎被定位在所有染色体
上, 在 1A、3A、4A、5A、1B、2B、5B、7B、2D
和 7D 上相对集中[23-32]; 人工合成小麦中发现的产
量及其相关性状 QTL分布在所有染色体上[7,9-10,23]。
Börner 等[33] 利用 Opata/W-7984 的 RIL 群体, 检测
到 64个 LOD>3的 QTL, 其中 31个(30%)来源于人
工合成小麦 W-7984; Narasimhamoorthy等[9]利用
Karl 92与人工合成小麦 TA 4152-4 BC2群体, 检测
到 10个有利QTL, 其中 3个(30%)来源于 TA 4152-4;
Huang 等[23]利用德国栽培品种 Prinz 与人工合成小
麦W-7984的 BC2群体, 检测到 40个来源于W-7984
的 QTL, 其中 24个(60%)表现正效应。
本课题组曾对人工合成小麦衍生品种川麦 42
的遗传背景进行了初步研究, 发现来源于人工合成
小麦的 1BS 染色体臂对小麦籽粒产量有正向作用,
较 1RS (即 1BL/1RS易位系)增产 2.91%[34-35], Li等[36]
还将川麦 42的高抗条锈基因 YrCH42定位于 1BS。
本试验进一步研究发现, 川麦 42遗传背景中的人工
合成小麦导入位点 Barc1183对籽粒产量具有显著正
效应, 6 个环境平均增产达 8.92%。小麦 4D 染色体
上存在产量及与千粒重、每穗粒数、每平方米穗数、
株高等产量性状相关的 QTL[8,23,27,37-39]。Kuchel等[39]
利用两个栽培小麦 Trident/Molineux的 DH群体, 在
18个环境中定位了 5个籽粒产量的 QTL, 位于 1B、
2D、3D、4A 和 4D 染色体, 但 4DL 染色体上的产
量 QTL 受环境影响较大。Huang 等[23] 在 4D 染色
体上也检测到 2个产量 QTL, 但 LOD值较小(1.7和
2.1), 且都表现为负效应。本试验在 4D 染色体长臂
上发现的高产人工合成小麦导入位点 Barc1183, 在
成都平原区和川中丘陵区的 4 年 6 个环境下均表现
显著增产效应(表 2), 因此, 推测川麦 42遗传背景中
的导入位点 Barc1183 可能不同于前人发现的 4DL
上的 QTL, 可能是一个新的高产位点。目前, 我们
正利用分子标记辅助方法将川麦 42 的高产位点
Bacr1183 转育到我国主要麦区主推品种中, 构建高
产位点近等基因系, 为进一步的小麦高产育种研究
表1 13个遗传位点与重要农艺性状的相关性
Table 1 Relativity between thirteen genetic loci and main agronomic traits
位点
Locus
每株分蘖数
TNP
成穗率
FSR
有效穗数
ESN
每穗粒数
GNS
每平方米粒数
GSM
千粒重
TGW
单穗粒重
GWS
株高
PH
全生育期
天数
GD
生物产量
BM
收获指数
HI
生物生产率
BPR
籽粒生产率
GPR
籽粒产量
GY
Xwmc532 −0.279** 0.046 −0.387** 0.289** −0.054 −0.228** 0.106 −0.008 0.167 −0.111 −0.253** −0.130 −0.282** −0.310**
Xgwm304 −0.166 0.091 −0.146 −0.071 −0.187* 0.061 −0.026 0.141 0.069 −0.079 −0.171 −0.093 −0.181* −0.201*
Xgwm314 −0.132 0.002 −0.216* 0.190* −0.006 −0.179* 0.034 −0.008 −0.017 −0.071 −0.155 −0.069 −0.230** −0.177*
Xcfe25 0.054 0.127 0.235** −0.075 0.150 0.003 −0.070 −0.056 −0.010 0.036 0.171 0.048 0.156 0.215*
Barc100 −0.149 0.051 −0.160 −0.118 −0.237** 0.069 −0.076 0.149 0.067 −0.172 −0.153 −0.183* −0.176* −0.199*
Barc1183 0.372** −0.294** 0.246** 0.054 0.253** 0.013 0.055 −0.050 0.053 0.128 0.283** 0.117 0.343** 0.298**
Barc171 −0.096 −0.054 −0.183* 0.143 −0.027 −0.231** −0.062 −0.031 0.040 −0.108 −0.090 −0.117 −0.143 −0.196*
Barc197 −0.175 0.037 −0.218* 0.077 −0.128 −0.068 0.001 0.147 0.043 −0.039 −0.222* −0.050 −0.229** −0.234**
Barc241 −0.155 0.148 −0.066 0.320** 0.236** −0.174 0.189* −0.031 −0.120 −0.010 0.279** 0.009 0.148 0.214*
Barc360 −0.172 0.051 −0.221* −0.038 −0.210* 0.037 −0.026 0.107 −0.019 −0.147 −0.161 −0.158 −0.199* −0.220*
Xcfd223 0.153 −0.106 0.166 −0.019 0.119 0.020 0.000 −0.017 −0.013 0.120 0.110 0.122 0.153 0.203*
Xcfd60 0.128 −0.246** −0.105 −0.037 −0.126 −0.061 −0.099 0.053 0.139 0.000 −0.138 −0.024 −0.100 −0.221*
Xcfd65 −0.231** 0.084 −0.303** 0.286** 0.004 −0.225* 0.107 0.068 0.090 −0.015 −0.188* −0.024 −0.194* −0.187*
* P<0.05; **P<0.01. TNP: tiller number per plant; FSR: ratio of fertile spikes; ESN: number of effective spikes per square meter; GNS: grain number per spike; GSM: grain number per square meter;
TGW: thousand-grain weight; GWS: grain weight per spike; PH: plant height; GD: growth duration from emergence to maturity; BM: biomass at maturity; HI: harvest index; BPR: biomass production
rate; GPR: grain production rate; GY: grain yield.
表 2 川麦 42/川农 16 RILs群体中川麦 42位点株系与川农 16位点株系主要农艺性状成组比较结果
Table 2 The comparison of main agronomic traits between Chuanmai 42 loci lines and Chuannong 16 loci lines in RILs
2006, 广汉
Guanghan, 2006
2007, 广汉
Guanghan, 2007
2008, 广汉
Guanghan, 2008
2008, 井研
Jingyan, 2008
2009, 广汉
Guanghan, 2009
2009, 井研
Jingyan, 2009
平均
Mean 性状
Trait
CM42 CN16 CM42 CN16 CM42 CN16 CM42 CN16 CM42 CN16 CM42 CN16 CM42 CN16
每株分蘖数 TNP 2.6 2.2 2.9 2.4 2.1 1.7 1.0 0.9 2.9 2.5 1.2 1.1 2.1 1.8
成穗率 FSR (%) 75.4 79.4 59.3 63.4 77.2 82.7 84.8 85.8 56.8 62.6 75.5 76.4 71.5 75.0
每平方米有效穗数 ESN 427.8 392.0 414.9 394.6 463.1 441.4 412.4 386.9 432.6 422.5 373.8 360.9 420.8 399.7
每平方米粒数 GSM 17590 15801 14244 13086 18312 17490 17190 15419 14591 13896 13562 12749 15915 14740
每穗粒数 GNS 41.3 40.5 34.5 33.1 39.7 39.8 41.8 40.0 33.9 33.1 36.2 35.3 37.9 37.0
千粒重 TGW (g) 43.3 44.4 49.3 49.0 44.4 44.1 45.8 45.7 51.8 51.8 48.3 47.5 47.2 47.1
单穗粒重 GWS (g) 1.79 1.80 1.64 1.57 1.76 1.75 1.91 1.83 1.74 1.69 1.74 1.67 1.76 1.72
株高 PH (cm) 86.8 88.7 93.6 94.2 89.7 90.5 88.5 87.2 92.5 93.6 88.5 90.1 89.9 90.7
全生育期天数 GD (d) 188.5 188.5 183.1 181.5 180.2 179.4 174.7 174.3 188.5 188.3 165.4 165.1 177.6 177.3
生物产量 BM (kg hm−2) — — — — 13497 13103 14357 13578 13764 13804 12714 12584 13583 13267
收获指数 HI — — — — 0.50 0.48 0.38 0.36 0.49 0.44 0.33 0.30 0.43 0.40
生物生产率 BPR (kg hm−2 d−1) — — — — 73.8 71.8 82.6 78.3 73.0 73.3 76.9 76.3 76.6 74.9
籽粒生产率 GPR (kg hm−2 d−1) 143.1 133.7 140.2 129.0 147.7 136.6 123.7 110.2 140.9 125.4 93.0 83.5 126.3 113.9
籽粒产量 GY (kg hm−2) 7149.1 6684.3 7292.1 6710.2 7768.4 7237.6 6129.3 5509.3 7781.2 7076.9 4709.1 4266.1 6804.8 6247.4
增产率 Yield increased (%) 6.95 8.67 7.33 11.25 9.95 10.38 8.92
下画线表示性状表现在川麦 42位点株系和川农 16位点株系之间差异显著(P < 0.05); 增产率为川麦 42位点较川农 16位点的增产率; “—”表示数据缺失。CM42: 川麦 42; CN16: 川农 16。
Values underlined are significantly different between lines with Chuanmai 42 loci and lines with Chuannong 16 loci at P<0.05 according to pair-wise t-test. “Yield increased” is the percentage of
yield increased in Chuanmai 42 compared to Chuannong 16. “—” indicates data not available. CM42: Chuanmai 42; CN16: Chuannong 16. Other abbreviations as in Table 1.
第 2期 李 俊等: 川麦 42中源于人工合成小麦的一个高产位点鉴定 261


奠定基础。
4 结论
川麦 42 中人工合成小麦导入位点 Barc1183 能
促进分蘖能力, 提高有效穗数、每平方米粒数, 增加
收获指数、籽粒生产率, 川麦 42/川农 16 重组自交
系在 4 年 6 个环境下表现人工合成小麦导入位点可
使产量平均增加 8.92%。该位点位于 4D染色体长臂,
可用于进一步小麦高产育种研究。
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