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光周期与春化基因控制小麦的开花,与小麦生长环境的适应性密切相关,最终影响小麦产量和品质。挖掘光周期与春化基因的新等位变异,可丰富小麦种质资源的遗传多样性,为小麦广适性育种提供种质资源和遗传信息。基于课题组前期研究,以春化基因或光周期基因存在新等位变异的小麦品种为材料,利用同源克隆的方法克隆其基因,分析新等位变异的分子结构,开发功能分子标记;在可控温室进行抽穗期鉴定,分析新变异对小麦抽穗期的效应。获得如下结果:1、在小麦品种GLH中,克隆了光周期基因PPD-B1的启动子和编码区全长序列。与该基因已知等位变异的序列比对,品种GLH光周期基因PPD-B1的变异区域位于启动子区部分,与隐性等位变异Ppd-B1b相比有一个4256 bp大小的片段插入,品种GLH光周期基因PPD-B1为一种新等位变异,被命名为Ppd-B1a.3。根据新等位变异的序列组成特点设计一对引物,在含新等位变异品种GLH中特异性扩增出526 bp的条带。在高温短日照温室(温度2024℃,日照时长10h/d)鉴定亲本和F2群体的抽穗期,含新等位变异Ppd-B1a.3亲本GLH的平均抽穗时间为93d,含隐性等位变异Ppd-B1b亲本白秃子抽穗期为127d,前者比后者早抽穗34d;在其F2代中,含纯合新等位变异ppd-B1a.3单株的平均抽穗期为98.3d,纯合隐性等位变异单株的平均抽穗期为114d,前者比后者早抽穗15.7d,说明新等位变异Ppd-B1a.3对小麦抽穗具有促进作用,显性度为21.1%,为光周期反应不敏感的部分显性等位变异。启动子区光应答元件预测表明,三种等位变异的启动子区域均含有TATA-box等核心元件;与已知隐性等位变异Ppd-B1b和显性等位变异Ppd-B1a.1相比,新等位变异Ppd-B1a.3新增了TGG-motif、TCT-motif与4cl-CMA2α三种类型的光应答元件,缺失了ACE类型的光应答元件。2、在验证前期研究春化基因新等位变异Vrn-B1d序列组成正确性和分子标记有效性的结果基础上,利用携带新等位变异Vrn-B1d品种HCM与冬性品种京411杂交的F2群体,在高温长日照温室(温度2024℃,日照时长16h/d)鉴定抽穗期。在未经春化处理条件下,携带新等位变异Vrn-B1d的纯合单株,平均抽穗时间为68d;之后间隔72d(即140d)携带隐性纯合型vrn-B1单株还未抽穗,说明新等位变异Vrn-B1d能够明显使小麦提早抽穗,为显性等位变异,但抽穗期晚于已知显性等位变异Vrn-D1b。3、克隆了小麦品种HST春化基因VRN-B3的启动子序列和编码区全长序列,与该基因已知等位变异序列比对,品种HST变异区域位于启动子区部位,与隐性等位变异vrn-B3类型相比在启动子区存在160 bp大小的片段插入,暂时被命名为Vrn-B3d。