游 銀，王曉翠，楊超凡，陳曉杰，盧 山，吉萬(wàn)全,3，閔東紅,3，孫道杰，胡銀崗,3，陳 亮,3

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.河南省科學(xué)院同位素研究所有限責(zé)任公司/河南省核農(nóng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450015；3.旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100)

黃淮麥區(qū)是我國(guó)小麥的主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū)，小麥常年種植面積約1 530×104hm2，占全國(guó)麥播面積的55%，總產(chǎn)量約占全國(guó)總產(chǎn)量的60%，提高本區(qū)小麥產(chǎn)量對(duì)我國(guó)的糧食生產(chǎn)具有重要意義[1]。小麥的產(chǎn)量潛力受其春化、光周期、抗倒伏和抗病性等品種特性的影響。

小麥的春化進(jìn)程受到春化基因VRN1、VRN2、VRN3的調(diào)控：VRN1與AP1基因同源，被定位在小麥5A、5B和5D染色體長(zhǎng)臂上，該基因經(jīng)春化誘導(dǎo)后能促進(jìn)小麥花器官的形成；VRN2為開(kāi)花抑制因子，位于5A染色體上；VRN3位于7B染色體上，是FT基因的同源基因，該基因也受到日照長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，對(duì)小麥開(kāi)花有促進(jìn)作用[2]。Yan等[3]在小麥中成功克隆了春化基因VRN1、VRN2、VRN3，并開(kāi)發(fā)了用于檢測(cè)Vrn-A1和Vrn-B3的分子標(biāo)記。Fu等[4]根據(jù)VRN1在第一內(nèi)含子區(qū)域的差異開(kāi)發(fā)了用于檢測(cè)Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1的分子標(biāo)記。楊芳萍等[5]利用標(biāo)記對(duì)來(lái)自23個(gè)不同國(guó)家的755份小麥品種的春化基因進(jìn)行了檢測(cè)。

小麥?zhǔn)堑蜏亻L(zhǎng)日照植物，當(dāng)光照長(zhǎng)于一定時(shí)長(zhǎng)時(shí)才會(huì)開(kāi)花，這是小麥的光周期現(xiàn)象。小麥的光周期基因包括Ppd-D1、Ppd-B1和Ppd-A1，分別位于2A、2B和2D染色體上，顯性表現(xiàn)為光周期不敏感，隱性表現(xiàn)為敏感，顯性基因的鈍化效應(yīng)大小為Ppd-D1>Ppd-B1>Ppd-A1。Beales等[6]開(kāi)發(fā)了Ppd-D1位點(diǎn)的功能標(biāo)記，韓領(lǐng)峰等[7]利用相關(guān)分子標(biāo)記對(duì)我國(guó)不同地區(qū)977個(gè)小麥品種的光周期基因進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)我國(guó)的小麥品種在Ppd-B1和Ppd-A1位點(diǎn)幾乎均為光周期敏感型，在Ppd-D1位點(diǎn)大多為光周期不敏感型，其中光周期不敏感基因Ppd-D1a在我國(guó)黃淮冬麥區(qū)分布頻率最高。

矮稈基因能有效降低株高，提高植株抗倒伏的能力。目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的小麥矮稈基因?yàn)镽ht-B1b、Rht-D1b和Rht8。Rht-B1b、Rht-D1b均來(lái)源于農(nóng)林10號(hào)，分別位于4B和4D染色體上，Rht8來(lái)源于赤小麥，位于2D染色體。Ellis等[8]設(shè)計(jì)了相應(yīng)的STS標(biāo)記用于檢測(cè)Rht-B1b和Rht-D1b。Rht8也有相應(yīng)的分子標(biāo)記可以檢測(cè)[9-10]。

赤霉病是由禾谷鐮刀菌引起的一種真菌性病害，嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前在小麥中已定位了多個(gè)抗赤霉病QTL，但正式命名的只有7個(gè)(Fhb1～Fhb7)，F(xiàn)hb1在國(guó)內(nèi)外育種中運(yùn)用最廣泛，抗性穩(wěn)定且效應(yīng)大，其來(lái)源于我國(guó)抗赤霉病品種蘇麥3號(hào)。朱展望等[11]開(kāi)發(fā)出的診斷性標(biāo)記His-Indel可用于Fhb1的分子鑒定。

近年來(lái)黃淮麥區(qū)反常氣候頻發(fā)，小麥生產(chǎn)受到極大影響。西農(nóng)系列品種如西農(nóng)979、西農(nóng)511及黃淮麥區(qū)其他骨干品種表現(xiàn)良好，推廣潛力大。為了解析這些骨干品種重要性狀相關(guān)基因的組成類(lèi)型、挖掘西農(nóng)系列品種的優(yōu)異等位位點(diǎn)，本研究分別利用春化、光周期、矮稈、抗赤霉病基因的分子標(biāo)記對(duì)它們進(jìn)行檢測(cè)，分析各品種相關(guān)基因組成類(lèi)型，并利用35K芯片對(duì)這些品種進(jìn)行全基因組SNP篩選，以期為發(fā)掘各品種的特有、共有SNP位點(diǎn)提供信息，并為后期利用優(yōu)勢(shì)位點(diǎn)進(jìn)行分子育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究的試驗(yàn)材料包括10份西農(nóng)系列小麥品種(西農(nóng)979、西農(nóng)511、西農(nóng)529、西農(nóng)585、西農(nóng)2611，西農(nóng)389、西農(nóng)811、小偃6號(hào)、小偃22號(hào)陜229)以及54份黃淮麥區(qū)其他骨干小麥品種(矮抗58、鄭麥9023、新麥26、周麥22等)。

1.2 春化、光周期、矮稈及抗赤霉病基因等位類(lèi)型的分子檢測(cè)

選取各材料幼嫩葉片，采用CTAB法提取DNA，利用相關(guān)基因的功能標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)，確定材料的基因型。引物由北京奧科鼎盛生物科技有限公司合成，各引物對(duì)反應(yīng)體系均為10 μL：1×buffer(不含MgCl2),1.5 mmol·L-1MgCl2,150 mmol·L-1dNTPs，引物濃度10 pmol(引物的具體信息見(jiàn)表1)，Taq DNA聚合酶1 U，模板DNA 60～100 ng。反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性20 s，退火溫度55～68 ℃，延伸時(shí)間 30 s～2 min，38個(gè)循環(huán)；最后72 ℃延伸5 min。引物Xgwm261、WMC503的擴(kuò)增產(chǎn)物以8%的聚丙烯酰胺凝膠電泳分離檢測(cè)，緩沖液體系為1×TBE溶液，150 V電壓電泳2 h 30 min，銀染顯色；其余引物擴(kuò)增產(chǎn)物以1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離檢測(cè)。

1.3 SNP芯片數(shù)據(jù)分析

表1 引物名稱(chēng)及相關(guān)信息

2 結(jié)果與分析

2.1 春化基因等位變異及其組成類(lèi)型分析

以VRNA1和VRN1-INT1R為引物對(duì)，所有材料均擴(kuò)增出734 bp的片段，基因型可能為vrn-A1或Vrn-A1c。所有材料用Intr1/A/F和Intr1/A/R3為引物對(duì)進(jìn)行擴(kuò)增，無(wú)條帶；用Intr1/C/F和Intr1/AB/R為引物對(duì)擴(kuò)增，擴(kuò)增出 1 068 bp的片段，證明所有材料均含有隱性基因vrn-A1。以Intr1/B/F和Intr1/B/R3為引物對(duì)，3份材料擴(kuò)增出709 bp的片段，表明這些材料中含有顯性基因Vrn-B1；以Intr1/B/F和Intr1/B/R4為引物對(duì)，61份材料擴(kuò)增出1 149 bp的片段，證明它們中含有隱性基因vrn-B1。以Intr1/D/F和Intr1/D/R3為引物對(duì)，13份材料擴(kuò)增出1 671 bp的片段，表明這些材料中含有顯性基因Vrn-D1；以Intr1/D/F和Intr1/D/R4為引物對(duì)，51份材料擴(kuò)增出997 bp的片段，證明它們中含有隱性基因vrn-D1。分別用VRN4-B-INS-F/VRN4-B-INS-R和VRN4-B-NOINS-F/VRN4-B-NOINS-R引物對(duì)擴(kuò)增，前者無(wú)條帶，后者在所有材料中均擴(kuò)出1 140 bp的片段，說(shuō)明這些材料均含隱性基因vrn-B3。在所有材料中，Vrn-A1和Vrn-B3位點(diǎn)均未檢測(cè)到顯性等位變異；Vrn-B1位點(diǎn)檢測(cè)到3份材料具有顯性等位變異，頻率為4.7%，Vrn-D1位點(diǎn)檢測(cè)到13份材料有顯性等位變異，頻率為20.3%。綜合春化基因四個(gè)位點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果，49份材料均為隱性基因型vrn-A1+vrn-B1+vrn-D1+vrn-B3，2份材料基因型為vrn-A1+Vrn-B1+vrn-D1+vrn-B3，12份材料基因型為vrn-A1+vrn-B1+Vrn-D1+vrn-B3，1份材料基因型為vrn-A1+Vrn-B1+Vrn-D1+vrn-B3。所有材料中未檢測(cè)出其他基因型的品種(參試品種基因型見(jiàn)表2)。

2.2 光周期基因組成類(lèi)型分析

用引物對(duì)2D-Ins-F1和2D-Ins-R1檢測(cè)參試材料，寧春45和中國(guó)春擴(kuò)增出414 bp的片段，說(shuō)明這兩個(gè)品種攜帶光周期敏感基因Ppd-D1b；用引物對(duì)2D-Ins-F1和2D-Ins-R2進(jìn)行擴(kuò)增，除寧春45和中國(guó)春外的62個(gè)品種均擴(kuò)增出288 bp的片段，說(shuō)明這些品種均攜帶光周期不敏感基因Ppd-D1a。

2.3 矮稈基因組成類(lèi)型分析(Rht-B1, Rht-D1, Rht8)

在供試材料中，用引物Rht-BF和Rht-MR1，9個(gè)品種擴(kuò)增出了256 bp的條帶，用引物Rht-BF和Rht-WR1，25個(gè)品種擴(kuò)增出了256 bp的條帶，說(shuō)明有9個(gè)品種含矮稈基因Rht-B1b。用引物Rht-DF和Rht-MR2，28個(gè)品種擴(kuò)增出了283 bp的條帶；用引物Rht-DF2和Rht-WR2，28個(gè)品種擴(kuò)增出了273 bp的條帶，說(shuō)明28個(gè)品種攜帶矮稈基因Rht-D1b。

A:引物Intr1/D/F和Intr1/D/R4的檢測(cè)結(jié)果；B:引物Intr1/D/F和Intr1/D/R3的檢測(cè)結(jié)果；M：Marker DL2000；1：小偃6號(hào)；2：陜229；3：蘇麥3號(hào)；4：西農(nóng)979；5：西農(nóng)511；6：西農(nóng)529；7：矮抗58；8：周麥18；9：周麥22；10：晉麥47；11：西農(nóng)389；12：陜150

A:Fragments amplified with primers Intr1/D/F and Intr1/D/R4; B:Fragments amplified with primers Intr1/D/F and Intr1/D/R3; M：Marker DL2000; 1:Xiaoyan 6; 2:Shaan 229; 3:Sumai 3; 4:Xinong 979; 5:Xinong 511; 6:Xinong 529; 7:Aikang 58; 8:Zhoumai 18; 9:Zhoumai 22; 10:Jinmai 47; 11:Xinong 389; 12:Shaan 150

圖1 部分參試品種中春化基因Vrn-D1(圖1A)和vrn-D1(圖1B)的檢測(cè)結(jié)果

Fig.1 Detection of vernalization geneVrn-D1andvrn-D1in part of the wheat cultivars

表2 參試品種各類(lèi)基因型組成

(續(xù)表2 Continued table 2)

品種名稱(chēng)Name of variety基因型組成Genotype composition小偃928 Xiaoyan928 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1a+His蘭考198 Lankao 198 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1?+ Rht-D1?+His-I銅川3號(hào) Tongchuan 3 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1a+His-II遠(yuǎn)豐175 Yuanfeng 175 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1?+ Rht-D1a+His石家莊8號(hào) Shijiazhuang 8 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1b+ Rht-D1a+ Rht8+His-II鄭麥366 Zhengmai 366 vrn-A1+ vrn-B1+ Vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+ Rht8+His周麥27 Zhoumai 27 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+ Rht8+His良星99 Liangxing 99 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II存麥1號(hào) Cunmai 1 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II中麥895 Zhongmai 895 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+ Rht8+His-II荔墾4號(hào) Liken 4 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II百農(nóng)207 Bainong 207 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II新麥26 Xinmai 26 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II鄭麥9023 Zhengmai 9023 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+His-II西農(nóng)585 Xinong 585 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1?+Rht-D1?+ Rht8+His-II濟(jì)麥22 Jimai 22 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+ Rht8+His-II中國(guó)春 Chinese Spring vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1b+ Rht-B1a+ Rht-D1a+ Rht8+His-II西農(nóng)2611 Xinong 2611 vrn-A1+ vrn-B1+ vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1b+ Rht8+His-II豫農(nóng)3259 Yunong 3259 vrn-A1+ vrn-B1+ Vrn-D1+ vrn-B3+ Ppd-D1a+ Rht-B1a+ Rht-D1a+ Rht8+His-II

*表示未檢測(cè)到目標(biāo)條帶，該位點(diǎn)基因型不明確；His表示用His-Indel標(biāo)記未檢測(cè)到目標(biāo)條帶，基因型不明確。

* indicates no target band was detected and the genotype is not clear at this site.His indicates that no target band was detected and the genotype is not clear at this site.

M:Marker DL2000；1：小偃6號(hào)；2：陜229；3：蘇麥3號(hào)；4：西農(nóng)979；5：西農(nóng)511；6：西農(nóng)529；7：矮抗58；8：周麥18；9：周麥22；10：晉麥47。

M:Marker DL2000; 1:Xiaoyan 6; 2:Shaan 229; 3:Sumai 3; 4:Xinong 979; 5:Xinong 511; 6:Xinong 529; 7:Aikang 58; 8:Zhoumai 18; 9:Zhoumai 22; 10:Jinmai 47.

圖2 部分參試品種中光周期基因Ppd-D1a的檢測(cè)結(jié)果

Fig.2 Detection of photoperiod genePpd-D1ain part of the wheat cultivars

用引物Xgwm261檢測(cè)參試材料，38個(gè)品種擴(kuò)增出192 bp的片段；用引物WMC503擴(kuò)增，46個(gè)品種中擴(kuò)增出225 bp的片段。其中，35個(gè)品種同時(shí)擴(kuò)增出了192 bp和225 bp的片段，說(shuō)明這些品種中含有Rht8。

2.4 抗赤霉病基因 Fhb1分析

用His-Indel引物對(duì)所有材料進(jìn)行擴(kuò)增，只有蘇麥3號(hào)和蘭考198兩個(gè)品種擴(kuò)增出1 309 bp的片段，推測(cè)這兩個(gè)品種中含有抗赤霉病基因Fhb1；28個(gè)品種擴(kuò)增出2 000 bp的片段，34個(gè)品種無(wú)擴(kuò)增產(chǎn)物，推測(cè)這62個(gè)品種均不攜帶抗赤霉病基因Fbh1。

A：引物Xgwm261的檢測(cè)結(jié)果；B：引物WMC503的檢測(cè)結(jié)果；M：Marker DL2000；1：小偃6號(hào) ；2：陜229；3：西農(nóng)979；4：西農(nóng)509；5：西農(nóng)511；6：西農(nóng)529；7：矮抗58；8：周麥18；9：周麥22；10：晉麥47。

A:Fragments amplified with primer Xgwm261; B:Fragments amplified with primer WMC503;M：Marker DL2000; 1:Xiaoyan 6; 2:Shaan 229; 3:Xinong 979; 4:Xinong 509; 5:Xinong 511; 6:Xinong 529; 7:Aikang 58; 8:Zhoumai 18; 9:Zhoumai 22; 10:Jinmai 47.

圖3 部分參試品種中矮稈基因Rht8的檢測(cè)結(jié)果

Fig.3 Detection of dwarf geneRht8in part of the wheat cultivars

M:Marker DL2000；1：小偃6號(hào)；2：陜229；3：蘇麥3號(hào)；4：西農(nóng)979；5：西農(nóng)511；6：西農(nóng)529；7：矮抗58；8：周麥18；9：周麥22；10：晉麥47；11：西農(nóng)389；12：陜150。

M:Marker DL2000; 1:Xiaoyan 6; 2:Shaan 229; 3:Sumai 3; 4:Xinong 979; 5:Xinong 511; 6:Xinong 529; 7:Aikang 58; 8:Zhoumai 18; 9:Zhoumai 22; 10:Jinmai 47; 11:Xinong 389; 12:Shaan 150.

圖4 部分參試品種中Fhb1的檢測(cè)結(jié)果

Fig.4 Detection ofFhb1in part of the wheat cultivars

2.5 西農(nóng)系列品種及其他骨干品種特異位點(diǎn)分析

通過(guò)聚類(lèi)分析，發(fā)現(xiàn)39份材料可聚為三大類(lèi)(圖5)，第Ⅰ類(lèi)包含兩個(gè)亞類(lèi)(Ⅰ-a,Ⅰ-b),Ⅰ-a中的材料主要來(lái)自河南；Ⅰ-b中的兩份材料均來(lái)自陜西。第Ⅱ類(lèi)也包含兩個(gè)亞類(lèi)(Ⅱ-a,Ⅱ-b)，Ⅱ-a中的材料全部來(lái)自陜西，Ⅱ-b中的材料主要來(lái)自北京、山東、甘肅、青海。第Ⅲ類(lèi)中的材料主要來(lái)自河南(共15份，10份來(lái)自河南、兩份來(lái)自河北、一份來(lái)自山東、一份來(lái)自山西)。分析發(fā)現(xiàn)，具有相似親緣關(guān)系或具有某一骨干親本血緣的材料聚為一類(lèi)，但也有個(gè)別遺傳背景不同的材料被聚到同一類(lèi)中。

第Ⅱ-a中的10份西農(nóng)系列品種聚到一類(lèi)(圖5)。其中，小偃6號(hào)是小偃22號(hào)的直接親本；小偃6號(hào)、陜229是西農(nóng)979的間接親本，這些親緣關(guān)系較近的品種聚為一類(lèi)，表明西農(nóng)系列品種具有部分相似的遺傳背景，材料間基因交流頻繁，各品種繼承了相同的決定重要性狀的位點(diǎn)。分析發(fā)現(xiàn)，這10份材料共含有相同的SNP 4 915個(gè)，其中3 866個(gè)SNP在其他類(lèi)別中(I,Ⅱ,Ⅲ)也存在(圖6)，并不是西農(nóng)系列品種所特有的，其余 1 049個(gè)SNP僅在西農(nóng)系列品種中存在，為西農(nóng)系列品種特有(圖6)，這些位點(diǎn)可能是決定西農(nóng)系列品種區(qū)別于其他地區(qū)品種的重要遺傳位點(diǎn)。這些特有位點(diǎn)主要分布在2A和6B染色體，集中于2A染色體的100～200 Mb和550～800 Mb及6B染色體的50～250 Mb和500～700 Mb附近，同時(shí)，2B、2D、3B染色體上也存在較多的特有SNP(圖7、A1、A2)，這些位點(diǎn)或區(qū)段都可以在育種中加以重視和利用。

圖5 基于小麥35K芯片的聚類(lèi)分析圖

另外，研究發(fā)現(xiàn)1 445個(gè)SNP在所有參試材料中都存在，為39份材料所共有(圖6)。其主要分布在2D和3B染色體，集中于2D染色體的 20～100 Mb和600～650 Mb及3B染色體的50～250 Mb和500～700 Mb附近；同時(shí)，在7A、1B、2B、3D染色體上分布也較多(圖7，B1、B2)。這些SNP位點(diǎn)可能是育種選擇或決定重要農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵位點(diǎn)。除去Ⅱ-a中的10份西農(nóng)系列品種，其余29份材料共含有1 676個(gè)共有SNP，這些共有位點(diǎn)主要分布在1B、3B和2D染色體上，集中于1B的 300～360 Mb和530～600 Mb、2D染色體的0～100 Mb和430～550 Mb、3B染色體的120～200 Mb和500～700 Mb附近(圖8，C1、C2)，與西農(nóng)系列品種共有的SNP位點(diǎn)在染色體上的分布有較大差異，進(jìn)一步說(shuō)明位于2A和6B上的特有位點(diǎn)可能是決定西農(nóng)系列品種區(qū)別于其他品種的重要遺傳位點(diǎn)。

圖6 類(lèi)別間共有SNP分析

3 討 論

在本研究中，供試品種中春化基因Vrn-D1分布頻率最高，為20.3%，其次是Vrn-B1，頻率為4.7%，而Vrn-A1和Vrn-B3則未檢測(cè)到，其中，西農(nóng)系列品種僅含有Vrn-D1，不含有Vrn-B1。鄧更望等[13]對(duì)黃淮南片冬麥區(qū)進(jìn)行分子檢測(cè)，結(jié)果顯示Vrn-A1、Vrn-B1和Vrn-D1的分布頻率分別為0.5%、4.5%和30.8%，顯性春化基因Vrn-B3在檢測(cè)的材料中缺失；趙彥坤等[14]對(duì)黃淮麥區(qū)北片的主栽品種進(jìn)行春化基因的檢測(cè)，結(jié)果顯示Vrn-D1的頻率為22.9%，品種均不含Vrn-A1、Vrn-B1和Vrn-B3。不同研究中春化基因所占頻率各不相同，但分布趨勢(shì)一致，即Vrn-D1>Vrn-B1>Vrn-A1，而Vrn-B3則幾乎不存在于黃淮麥區(qū)的主栽品種中。Vrn-D1的春化效應(yīng)較弱，其單獨(dú)存在時(shí)并不能使材料表現(xiàn)出完全春性特征，但其在半冬性及部分冬性品種中具有一定的分布頻率。本研究中4 個(gè)位點(diǎn)均為隱性等位變異的品種(小偃6號(hào)、西農(nóng)979、陜229等)主要分布在黃淮北部冬麥區(qū)，這些品種對(duì)春化作用的敏感性較強(qiáng)，必須經(jīng)歷一定的低溫階段才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段。光周期基因?qū)τ谛←溒贩N的適應(yīng)性有很大影響。劉玉平等[15]研究發(fā)現(xiàn)，光周期不敏感基因Ppd-D1a能通過(guò)縮短拔節(jié)到抽穗持續(xù)的天數(shù)來(lái)縮短冬小麥的生育期，從而實(shí)現(xiàn)早熟高產(chǎn)。楊芳萍等[5]發(fā)現(xiàn)，光周期敏感基因Ppd-D1b主要分布在高緯度和中高緯度地區(qū)，光周期不敏感基因Ppd-D1a主要分布在中低緯度、對(duì)早熟性有要求的地區(qū)。本研究中，西農(nóng)系列品種均攜帶光周期不敏感基因Ppd-D1a，說(shuō)明西農(nóng)系列品種都表現(xiàn)為光周期不敏感，在推廣過(guò)程中對(duì)大部分地區(qū)都具有很好的適應(yīng)性。

A1：西農(nóng)系列品種特有SNP在各染色體上的分布；A2：西農(nóng)系列品種特有SNP在2A、6B染色體上的分布及物理位置；B1：所有參試材料共有SNP在各染色體上的分布；B2：所有參試材料共有SNP在2D、3B染色體上的分布及物理位置。A2、B2中的黑點(diǎn)為著絲粒 位置。

A1:Distribution of specific SNPs on chromosomes of Xinong series cultivars; A2:Distribution and physical locations of specific SNPs on chromosomes 2A and 6B of Xinong series cultivars；B1:Distribution of common SNPs on chromosomes of all tested materials; B2:Distribution and physical locations of common SNPs on chromosomes 2A and 6B of all tested materials.The black dots in A2and B2are centromere positions.

圖7 西農(nóng)系列品種及所有參試品種間的特有、共有SNP分析

Fig.7 Characteristic and common SNP analysis of Xinong varieties and all tested varieties

C1：29份材料共有SNP在各染色體上的分布；C2：29份材料共有SNP在1B、2D、3B染色體上的分布及物理位置。C2中的黑點(diǎn)為著絲粒位置。

C1:Distribution of common SNPs on chromosomes of the 29 materials;C2:Distribution and physical locations of common SNPs on chromosomes 1B,2D and 3B of the 29 materials.The black dots in C2are centromere positions.

圖8 29份材料(除去西農(nóng)系列品種)共有SNP分析

Fig.8 Common SNP analysis of the 29 materials except Xinong ser varieties

張德強(qiáng)等[16]研究發(fā)現(xiàn)，Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8在黃淮冬麥區(qū)的分布頻率分別為 28.6%、56.5%、68.9%。本研究中，攜帶矮稈基因Rht-B1b、Rht-D1b、Rht8的品種分別占 14.1%、43.08%和54.7%，這些結(jié)果表明，黃淮麥區(qū)大多數(shù)品種都含有Rht-D1b或Rht8。

在本研究中，利用Fhb1的診斷性標(biāo)記His-Indel進(jìn)行擴(kuò)增，西農(nóng)系列品種未擴(kuò)增出與蘇麥3號(hào)一致的條帶，說(shuō)明這些品種不含F(xiàn)hb1抗病基因，這與朱展望等[11]的研究結(jié)果一致。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，西農(nóng)系列品種如西農(nóng)979，表現(xiàn)出較好的赤霉病抗性。有研究發(fā)現(xiàn)，西農(nóng)979含有抗赤霉病等位基因PFT-I，不含抗赤霉病位點(diǎn)His-I，即不含F(xiàn)hb1,這可能與育種家對(duì)農(nóng)藝性狀的選擇有關(guān)，即該區(qū)段的His-I或相鄰基因可能與不利性狀連鎖(黃淮麥區(qū))；而PFT-I可能來(lái)自蘇麥3號(hào)(PFT和His間發(fā)生重組)或小偃6號(hào)某一早代親本，在赤霉病篩選壓力較小的情況下，育種家優(yōu)先考慮綜合農(nóng)藝性狀，從而沒(méi)能選擇Fhb1區(qū)段抗病的單倍型；目前，已發(fā)現(xiàn)蘇麥3號(hào)含有赤霉病抗性基因Fhb1和Fhb2，但其是否還含有其他抗赤霉病位點(diǎn)尚不清楚，這些未知的位點(diǎn)有可能會(huì)部分解釋陜西材料及其衍生系具有一定赤霉病抗性的機(jī)理[11]。另外，在張玲麗等[17]的研究中，利用Fhb1緊密連鎖的標(biāo)記Xgwm533、Xgwm493和UMN10對(duì)西農(nóng)979等進(jìn)行檢測(cè)，推測(cè)西農(nóng)979及部分親本含有抗病位點(diǎn)Fhb1，這些研究差異可能與標(biāo)記類(lèi)型及標(biāo)記的準(zhǔn)確性、廣適性有關(guān)。劉新倫等[18]研究發(fā)現(xiàn)，普通小麥-十倍體長(zhǎng)穗偃麥草衍生品種西農(nóng)509、西農(nóng)511 和西農(nóng)529 具有較好的赤霉病抗性，攜帶來(lái)自于十倍體長(zhǎng)穗偃麥草7E染色體的相關(guān)遺傳區(qū)段，而該赤霉病抗性基因不同于該區(qū)段內(nèi)的Fhb7。以上結(jié)果也表明西農(nóng)系列品種所表現(xiàn)的赤霉病抗病特性機(jī)理復(fù)雜，可能不是由某一單一抗性位點(diǎn)決定的，這值得深入研究，為黃淮麥區(qū)赤霉病抗病育種提供支撐。

西農(nóng)系列品種在黃淮麥區(qū)的生產(chǎn)與發(fā)展中一直占有重要地位，且在品質(zhì)、抗逆性、廣適性等方面優(yōu)勢(shì)突出。本研究發(fā)現(xiàn)，西農(nóng)系列品種含有相同的SNP位點(diǎn)1 049個(gè)，且這些位點(diǎn)僅在西農(nóng)系列品種中存在，為西農(nóng)系列品種共有、特有，這些位點(diǎn)可能與西農(nóng)系列品種優(yōu)良性狀的形成有一定的關(guān)系，為后續(xù)進(jìn)行相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析提供了參考。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有參試材料含有相同SNP 1 445個(gè)，這些SNP被不同地區(qū)、不同單位的育種家所選擇、保留，可能與小麥重要農(nóng)藝性狀的形成相關(guān)，是決定某些性狀的關(guān)鍵基因位點(diǎn)。由于本研究測(cè)試的品種數(shù)量有限，聚類(lèi)后發(fā)現(xiàn)的共有、特有SNP數(shù)量可能偏多，后續(xù)研究會(huì)增加更全面的材料進(jìn)行SNP芯片分析，為解析西農(nóng)系列品種及黃淮麥區(qū)骨干品種的遺傳特性及優(yōu)異位點(diǎn)發(fā)掘提供參考。