小麥的遺傳多樣性 little bear

1、小麥的遺傳多樣性2011級(jí)生科1班 熊廷蓉 201106034030摘要：遺傳多樣性是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化和發(fā)展過(guò)程中形成的自然屬性，具有廣 泛性、特異性和適應(yīng)性等特點(diǎn)。本文從基因的多樣性和染色體的多樣性系統(tǒng)闡述 了小麥遺傳多樣性的形成機(jī)制。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出：遺傳多樣性對(duì)于研究小麥種 質(zhì)資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用都具有重大意義。關(guān)鍵詞：小麥 遺傳多樣性 染色體突變 基因突變Influencing Factors of Genetic Diversity of WheatBiological Science , 2011 classes of grade 1Author: Xiong Tingrong 2

2、01106034030Abstract: Genetic diversity is the natural attribute of biological forms in the long-term evolution and development process. And it has a broad, specificity and adaptability. This passage expounds the formation mechanism of genetic diversity of wheat from genetic diversity and the diversi

3、ty of chromosome. Summed up on the basis of it: It is of great importance to study the Wheat Germplasm resourcepfotect , utilization and the development.Keywords: Wheat Genetic diversity Chromosome mutation Gene mutation1 .遺傳多樣性的概念廣義的遺傳多樣性是指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。但一般主 要是指種內(nèi)的遺傳多樣性，即種內(nèi)個(gè)體間或一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體之間的遺傳變

4、異總和。它是作物改良的基礎(chǔ)。評(píng)估具有普遍適應(yīng)性的主要種質(zhì)資源遺傳多樣性, 可以預(yù)測(cè)純系品種分離后代的遺傳變異度，估計(jì)后代雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)。遺傳多樣性 是生物多樣性的核心，是物種多樣性、生態(tài)多樣性和景觀多樣性的基礎(chǔ)。因?yàn)橐?個(gè)物種的穩(wěn)定性和進(jìn)化潛力依賴其遺傳多樣性,而物種的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值也依 賴其特有的基因組成。2.小麥遺傳的多樣性小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積最大、總產(chǎn)量最多的糧食作物。在植物學(xué)分類上， 小麥屬于禾本科中的小麥屬。小麥屬中有20多個(gè)種，現(xiàn)在世界上種植的小麥品 種大多數(shù)都屬于普通小麥，占小麥總面積的90%以上。由于不同生態(tài)區(qū)的環(huán)境氣 象條件以及長(zhǎng)期的自然選擇，不同小麥種間形成明顯差異，特別是小

5、麥的野生近 緣植物中具有多種多樣的特異性狀，這不僅是改良栽培小麥、培育優(yōu)良品種的原 始材料，也是進(jìn)行小麥遺傳多樣性研究的重要素材。就植物而言，能確定和改變 其遺傳多樣性的因素包括染色體變異、基因突變、數(shù)量性狀遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳2.1基因多樣性基因的多樣性主要是基因突變?；蛲蛔兪侵溉旧w上某一基因位點(diǎn)內(nèi)部發(fā) 生了化學(xué)性質(zhì)的改變，與原來(lái)基因形成對(duì)性關(guān)系，是生物進(jìn)化的原材料。按照基 因結(jié)構(gòu)改變的類型，基因突變可分為堿基置換、移碼、缺失和插入4種。比如： 小麥三雌蕊突變體(TP)是由彭正松先生培育出的一新的突變體,TP是由一對(duì)顯性 核基因控制,與細(xì)胞質(zhì)遺傳無(wú)關(guān)。三雌蕊突變體與Murai等發(fā)現(xiàn)的雄蕊雌蕊

6、化品 系不同，三雌蕊突變體具有3個(gè)正常的雄蕊和3個(gè)可育的雌蕊，一朵小花可結(jié)三粒 種子，能顯著的增加穗粒數(shù)，因而具有一定的育種學(xué)價(jià)值。2.2染色體多樣性2.2.1染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異的發(fā)生是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果，外因有各種射線、化 學(xué)藥劑、溫度的劇變等，內(nèi)因有生物體內(nèi)代謝過(guò)程的失調(diào)、衰老等。在這些因素 的作用下，染色體可能發(fā)生斷裂，斷裂端具有愈合與重接的能力。當(dāng)染色體在不 同區(qū)段發(fā)生斷裂后，在同一條染色體內(nèi)或不同的染色體之間以不同的方式重接時(shí), 就會(huì)導(dǎo)致各種結(jié)構(gòu)變異的出現(xiàn)。有這幾種情況：缺失、重復(fù)、倒位、易位。例如： 利用電離輻射的方法誘發(fā)染色體易位。利用雄配子受精時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)選擇機(jī)制，

7、在開(kāi) 花前對(duì)中國(guó)春小傘山羊抗葉銹單體附加系用X射線照射。由于X射線的輻射作 用，使染色體發(fā)生斷裂，然后隨機(jī)連接，大量正常小麥花粉的存在，而小片段易 位的雄配子則能正常的參加受精過(guò)程。因此，利用經(jīng)照射后的抗病單體附加系花 粉對(duì)感病的中國(guó)春受粉，F(xiàn)1進(jìn)行抗病性鑒定，選擇抗葉銹單株作細(xì)胞學(xué)鑒定， 就可能尋找到易位系。2.2.2染色體數(shù)量變異染色體數(shù)量變異有整倍性變異與非整倍性變異兩種。整倍性變異是指以一定 染色體數(shù)為一套的染色體組呈整倍增減的變異。而非整倍性變異是生物體的2n 染色體數(shù)增或減一個(gè)至幾個(gè)染色體或染色體臂的現(xiàn)象。小麥就是屬于異源多倍體 育種得來(lái)的。例如：八倍體小麥具有小麥高產(chǎn)和黑麥的耐瘠

8、、耐寒的特點(diǎn)，它就 是普通小麥（2n=6x=42）和黑麥（2n=2x=14）雜交而成的，再通過(guò)組織培養(yǎng)和人 工染色體加倍從而獲得八倍體小黑麥。所以染色體的數(shù)量變異對(duì)于小麥的遺傳多 樣性及培育新品種是有重要意義的和實(shí)踐意義的。3 .基因流絕大部分植物以群體或多個(gè)子群體的形式存在。群體遺傳學(xué)通常所說(shuō)的基因 流是指基因在同種植物群體內(nèi)或群體之間的運(yùn)動(dòng)，一般是借助花粉、種子、孢子、 營(yíng)養(yǎng)體等遺傳物質(zhì)攜帶者的遷移或運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中種子擴(kuò)散和花粉傳播是 植物基因流的兩種最主要形式。通過(guò)種子介導(dǎo)的基因流來(lái)講，花粉基因流動(dòng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，植物花粉擴(kuò)散和 分布機(jī)制是決定群體間遺傳結(jié)構(gòu)的重要因素。其他的生物學(xué)特性，

9、如開(kāi)花結(jié)實(shí)時(shí) 間、植物群體密度、子代在新環(huán)境下的成活率等都會(huì)影響植物基因流。外界環(huán)境 條件也對(duì)植物基因流產(chǎn)生較大影響。如植物所處的地形、水文特征直接影響著植 物群體或個(gè)體的遺傳連接方向等。4.小麥遺傳多樣性的總結(jié)遺傳多樣性是保護(hù)生物學(xué)研究的核心之一，不了解種內(nèi)遺傳變異的大小時(shí)空 分布及其與環(huán)境條件的關(guān)系，我們就無(wú)法采取科學(xué)有效的措施來(lái)保護(hù)人類賴以生 存的遺傳資源基因，來(lái)挽救瀕于絕滅的物種，對(duì)珍稀瀕危物種保護(hù)方針和措施的 制定，如采樣策略遷地或就地保護(hù)的選樣等等都有賴于我們對(duì)物種遺傳多樣性的 認(rèn)識(shí)。小麥遺傳多樣性受多種因素的影響。根據(jù)各因素對(duì)基因（等位基因）的作用 方式和機(jī)制，可將其分為內(nèi)部因素

10、和外部因素。可將其分為內(nèi)部因素和外部因 素。小麥主要考慮的就是染色體變異、基因突變和基因流引起的小麥遺傳的多樣 性和品種的多樣性，還可以利用遺傳多樣性進(jìn)行選擇優(yōu)良品種。遺傳多樣性研究對(duì)小麥種質(zhì)資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用都具有重大意義。那么怎樣栽培才能對(duì)小麥的生理特征及其產(chǎn)量有巨大的發(fā)揮呢?如果要在干旱地帶種 植小麥，可以通過(guò)基因工程將仙人掌的抗旱基因?qū)氲叫←湹娜旧w上，從而培 育出抗旱的植株嗎？參考文獻(xiàn)：陳珂陳國(guó)娟.ISSR技術(shù)及其在植物遺傳多樣性研究中的應(yīng)用.安徽農(nóng)學(xué)通 報(bào)，Anhui Agri. Sci. Bull.2009,15(16):28馮夏蓮.何承忠.張志毅.安新民.王冬梅.植物遺傳

11、多樣性研究方法述.2006 年2月:70文亞峰.韓文軍等.植物遺傳多樣性及其影響因素.中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào).第30卷 第12期2010年12月：81蔣巧媛.陳泉.植物學(xué)綜述論文的寫作及遴選.廣西植物2006年3月 Guihaia26(3) :338 - 340苑澤寧.徐鑫成.誘發(fā)小麥染色體易位的主要途徑.2003年第2期黑龍江 農(nóng)墾師專學(xué)報(bào)NO. 2, 2003:64李宏偉.高麗鋒.劉曙東.李永強(qiáng).賈繼增.用EST-SSRs研究小麥遺傳多樣 性.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)：2005,38(1):7-12高秀琴.蘭進(jìn)好.穆平.林琪.小麥遺傳多樣性研究進(jìn)展.山東農(nóng)業(yè)科學(xué) Shandong Agricultural Sciences 2007 年 第 3 期:33傅曉藝.付藝偉.劉桂茹.小麥遺傳多樣性的研究進(jìn)展.華北農(nóng)學(xué)報(bào)#2008,23(增刊)：142- 145易自立.小麥戲報(bào)子遺傳學(xué)的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景.植物學(xué)通報(bào)2009.9:21-25張彬.趙明.賈棟.高志強(qiáng).馬建軍.小麥基因型對(duì)根癌農(nóng)桿菌菌株敏感性研究.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文章編號(hào)：1671-8151 (2006) 02-0135-03郝晨陽(yáng).董玉琛.王蘭芬.我國(guó)普通小麥核心種質(zhì)的構(gòu)建及遺傳多樣性分析.科學(xué)通報(bào)2009年第53卷第8期：908-915張海泉.張寶石.山羊草及普通小麥遺傳多樣性的研