贵州小麦春化和光周期基因分布及其对抽穗期和开花期的效应分析*
2022-05-28陈宇轩任明见李鲁华徐如宏
陈宇轩,任明见,2,李鲁华,2,徐如宏,2
(1.贵州大学 农学院,贵州 贵阳 550025;2.国家小麦改良中心贵州分中心,贵州 贵阳 550025)
小麦(Triticum aestivumL.)是世界范围内种植最广泛的粮食作物之一,其在不同生态条件下的适应性主要由开花和成熟时间决定[1],并与含有的春化及光周期基因密切相关。春化和光周期基因又通过影响小麦的抽穗期和开花期表现出对环境条件的不同适应性,直接或间接影响小麦的品质和产量[2-5]。春化和光周期基因作为控制小麦生长发育的重要基因,与小麦对环境的适应性紧密相关,研究春化和光周期基因的组成对小麦育种、引种和推广具有重要意义[6]。
目前,春化和光周期基因的组成已基本明确。在小麦中,春化基因由Vrn1、Vrn2、Vrn3和Vrn4组成,其中Vrn1、Vrn2和Vrn3在通过春化作用诱导小麦开花的途径中起主要作用[7]。Vrn1在决定小麦冬春性中占主导地位,其基因座上存在3 个基因位点:VRN-A1、VRN-B1和VRN-D1,分别位于小麦5A、5B 和5D 染色体长臂。其中,VRN-A1位点存在3 个能完全消除春化性状的显性变异位点Vrn-A1a、Vrn-A1b和Vrn-A1c以及 1个隐性等位变异vrn-A1[8],而VRN-B1和VRN-D1上的显性变异位点Vrn-B1和Vrn-D1只能导致部分春化性状消失。Vrn2是一种开花抑制因子,位于5A 染色体长臂,其表达水平经过春化作用后下调[9],但当植物在春化过程中和春化后经历高温时,Vrn2的表达水平会被重新上调[10]。Vrn3与拟南芥光周期基因FT(flowering locusT)同源,其基因产物作为移动信号蛋白发挥作用,从叶片移动到茎尖分生组织,加速小麦开花[11]。目前,主要春化基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和VRN3的同源基因Vrn-B3的相关分子标记已被开发[11-13],可用于小麦春化基因的鉴定。……
