劉永偉，周 碩，王雪征，孫果忠，朱金永，韓秋芬，李春杰，趙 和，王海波

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院 遺傳生理研究所，河北省植物轉(zhuǎn)基因中心，河北 石家莊 050051；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院 旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北 衡水 053000；3.河北省種子管理總站，河北 石家莊 050031)

粒重基因TaCwi-A1等位變異在黃淮麥區(qū)小麥品種(系)中的分布及功能分析

劉永偉1，周 碩1，王雪征2，孫果忠1，朱金永1，韓秋芬1，李春杰3，趙 和1，王海波1

(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院 遺傳生理研究所，河北省植物轉(zhuǎn)基因中心，河北 石家莊 050051；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院 旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北 衡水 053000；3.河北省種子管理總站，河北 石家莊 050031)

為探討小麥粒重基因TaCwi-A1等位變異TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在育種實踐中的應(yīng)用價值，首先利用TaCwi-A1功能標記對539份黃淮麥區(qū)小麥品種(系)進行分子檢測，確定各供試材料的等位變異類型，從而獲得TaCwi-A1a和TaCwi-A1b2種等位變異的分布頻率。對審定品種、參加區(qū)試品系以及自育品系進行了千粒質(zhì)量(3個不同生長環(huán)境)及粒長、粒寬和籽粒面積(1個生長環(huán)境)測試分析，比較TaCwi-A1a和TaCwi-A1b等位變異籽粒表型性狀的差異性。結(jié)果表明，在539份黃淮麥區(qū)小麥資源中TaCwi-A1a的分布頻率為65.03%，TaCwi-A1b的分布頻率為34.97%，TaCwi-A1a的分布頻率明顯高于TaCwi-A1b。籽粒表型性狀分析表明，無論是審定品種，還是參加區(qū)試品系和自育品系，在3個生長環(huán)境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質(zhì)量均值都顯著高于TaCwi-A1b；TaCwi-A1a基因型材料的粒長和粒寬均顯著高于TaCwi-A1b。進一步驗證了TaCwi-A1a等位變異的籽粒表型性狀增效功能，說明其對粒重及其構(gòu)成要素是優(yōu)異的等位變異。此外，本研究鑒定了黃淮麥區(qū)中TaCwi-A1等位變異的分布情況，為親本選配提供了參考。

普通小麥；TaCwi-A1；分子標記；等位變異；千粒質(zhì)量；粒長；粒寬

小麥(TriticumaestivumL.)總產(chǎn)量的持續(xù)提高是保障我國糧食安全的戰(zhàn)略需求。目前我國小麥種植面積逐年下降，要維持總產(chǎn)目標就需要不斷提高單產(chǎn)水平。黃淮麥區(qū)是我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)，常年小麥種植面積占全國小麥種植面積的40%～45%，產(chǎn)量占50%左右，品種在產(chǎn)量上的貢獻占35%左右[1]。小麥高產(chǎn)取決于畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量三要素的突破與協(xié)調(diào)。已有研究表明，穗粒數(shù)多少受群體影響較大，而千粒質(zhì)量則相對較獨立[2]。近年來，小麥單產(chǎn)水平的不斷提高與千粒質(zhì)量呈現(xiàn)的逐漸遞增有關(guān)[3]。但是，粒重是受多個微效基因控制的數(shù)量性狀，僅靠表型選擇聚合粒重優(yōu)異等位基因難度會很大，分子標記輔助選擇為我們提供了另一種育種方案。利用分子標記分析黃淮麥區(qū)小麥品種的遺傳多樣性，發(fā)掘種質(zhì)資源中的粒重優(yōu)異等位變異對于指導(dǎo)育種實踐具有重要意義。

目前為止，已經(jīng)克隆了一些小麥粒重相關(guān)基因并開發(fā)了功能標記。包括TaCwi-A1、TaSus2-2B、TaGW2、TaCKX6-D1、TaSAP1-A1、TaGS1a、TaGS-D1、和TaGASR7-A1等[4-13]。這些標記的開發(fā)對于了解小麥粒重調(diào)控機制和產(chǎn)量潛力的形成提供了有用的信息。其中，Ma等[4]利用水稻糖代謝相關(guān)的細胞壁轉(zhuǎn)化酶基因CWI信息，克隆了普通小麥2A染色體上細胞壁轉(zhuǎn)化酶基因TaCwi-A1的全長編碼序列。并針對TaCwi-A1位點的等位變異TaCwi-Ala和TaCwi-Alb開發(fā)了顯性互補標記CWI22和CWI21。通過對309份中國冬小麥推廣品種和178份中國農(nóng)家品種的檢測，發(fā)現(xiàn)CWI21所擴增的404 bp條帶與低千粒質(zhì)量關(guān)聯(lián)，而CWI22擴增的402 bp條帶與高千粒質(zhì)量關(guān)聯(lián)。韓利明等[14]對來自21個國家的745份小麥品種資源進行了檢測，發(fā)現(xiàn)TaCwi-A1基因的功能標記CWI22和CWI21能很好地區(qū)分等位變異TaCwi-A1a和TaCwi-A1b。相吉山等[15]用CWI22和CWI21標記檢測了1241份新疆小麥品種資源，探討了TaCwi-A1等位變異類型及分布頻率，并利用其中110份冬小麥品種資源驗證了CWI22和CWI21檢測千粒質(zhì)量的可靠性。上述研究都未將TaCwi-A1的等位變異與粒重構(gòu)成要素進行詳細的比較分析。

本研究以539份黃淮麥區(qū)的審定品種和參加各級別區(qū)試的品系等為研究對象，利用粒重基因TaCwi-A1功能標記CWI22和CWI21檢測全部供試材料，獲得其等位變異類型及分布頻率，并對TaCwi-A1不同基因型材料的粒重及其構(gòu)成要素進行比較分析。探討等位變異TaCwi-A1a和TaCwi-A1b的實際育種價值，為小麥育種的親本選配和分子標記輔助選擇提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

材料為來源于我國黃淮冬麥區(qū)的河北、河南、山東、山西等省份的539份小麥品種資源。其中，包含審定品種107份，自育品系111份(其中有45份參加區(qū)試材料)，其他為參加各級區(qū)域試驗品種(系)321份。

供試材料于2013年10月至2015年6月連續(xù)2個生長季種植于河北省農(nóng)林科學(xué)院鹿泉大河試驗站，2014年10月至2015年6月種植于河北省農(nóng)林科學(xué)院植物轉(zhuǎn)基因中心試驗地。記錄環(huán)境1(E1)：大河，2014；環(huán)境2(E2)：大河，2015；環(huán)境3(E3)：轉(zhuǎn)基因中心，2015。試驗材料順序排列，雙行區(qū)人工點播，行長2 m，行距25 cm，株距3 cm。田間管理方法同常規(guī)標準實驗田。

1.2 小麥籽粒性狀的測定

供試小麥材料成熟后及時收獲晾干并脫粒。每個材料隨機取500粒種子稱重，每個材料2次重復(fù)，換算為該材料的千粒質(zhì)量。粒長、粒寬和籽粒面積的測量參考張祖建等[16]圖像掃描法得出。每個材料隨機取種子200粒，經(jīng)數(shù)粒板置于掃描儀面板上，使其有明顯間隔，加標尺作為測距標準，形成圖像文件。利用生物圖像分析軟件(Aon-Studio 2010)細胞分析模塊測定各性狀數(shù)據(jù)。

1.3 分子標記檢測

采用CTAB法提取供試材料基因組DNA[17]，每份材料提取3份，并用分光光度計檢測濃度，以3份DNA的檢測結(jié)果確定材料等位變異基因型。根據(jù)Ma等[4]開發(fā)的TaCwi-A1基因的一對顯性互補標記CWI22和CWI21合成引物。引物序列如下：CWI22-F：5′-GGTGATGAGTTCATGGTTAAT-3′，CWI22-R：5′-AGAAGCCCAACATTAAATCAAC-3′。CWI21-F：5′-GTGGTGATGAGTTCATGGTTAAG-3′，CWI21-R：5′-AGAAGCCCAACATTAAATCAAC-3′。引物由上海捷瑞生物工程有限公司合成。PCR擴增體系為20 μL，包括1×PCR Buffer，200 μmol/L dNTPs，每條引物 10 pmol/L、1 unitTaqDNA polymerase以及40～60 ng模板DNA。反應(yīng)程序：95 ℃預(yù)變性3 min；95 ℃變性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，35個循環(huán)；72 ℃ 延伸10 min。在Eppendorf公司的Mastercycler Gradient梯度PCR儀進行擴增，擴增產(chǎn)物用2%的瓊脂糖凝膠電泳和8%的聚丙烯酰胺凝膠電泳進行檢測，凝膠成像拍照，統(tǒng)計擴增結(jié)果。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析使用Excel和SPSS 19.0(SPSS，Chicago，USA)軟件。千粒質(zhì)量、粒長、粒寬和籽粒面積等試驗數(shù)據(jù)使用SPSS進行獨立樣本t檢驗(Independent-samplesttest)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃淮麥區(qū)小麥品種資源中TaCwi-A1等位變異類型及分布頻率

為了分析黃淮麥區(qū)小麥品種資源中TaCwi-A1等位變異類型及分布頻率，利用小麥粒重基因TaCwi-A1的一對顯性互補功能標記CWI22、CWI21對539份供試材料進行分子檢測，結(jié)果表明(表1)，539份黃淮麥區(qū)小麥品種資源中，有381份材料用CWI22能擴增出402 bp的目的片段，說明含有TaCwi-A1a；有219份材料能夠用CWI21擴增出404 bp的目的片段，說明含有TaCwi-A1b(圖1)，其中61份材料用CWI22和CWI21都能擴增出特異條帶，歸為雜合類型?？傮w來看，TaCwi-A1a等位變異的分布頻率為65.03%，TaCwi-A1b等位變異的分布頻率為34.97%，TaCwi-A1a的分布頻率明顯高于TaCwi-A1b。

2.2 審定小麥品種中TaCwi-A1等位變異分布與籽粒表型性狀分析

對107份黃淮麥區(qū)審定小麥品種中TaCwi-A1a、TaCwi-A1b等位變異進行了分子標記檢測。結(jié)果表明，在審定品種中，TaCwi-A1a的分布頻率為66.82%，TaCwi-A1b的分布頻率為33.18%(表1)。

表1 黃淮小麥品種資源中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b的分布頻率

本研究還對審定品種中2種等位變異類型在不同環(huán)境條件下的千粒質(zhì)量進行了分析(表2)，t檢驗表明，在3個生長環(huán)境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質(zhì)量均高于TaCwi-A1b(E1的P值<0.10，E2的P值<0.05，E3的P值<0.001)，平均千粒質(zhì)量分別高1.49，2.32，3.13 g。這與Ma等[4]對2組中國冬小麥主栽品種和2組中國農(nóng)家品種檢測發(fā)現(xiàn)的標記與高低粒重的對應(yīng)關(guān)系是一致的。說明CWI22、CWI21標記實用性較高，可用于小麥粒重性狀的輔助選擇。

本研究還以E3環(huán)境下的表型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對審定小麥品種中TaCwi-A1 2種等位變異與粒重各構(gòu)成要素進行了關(guān)聯(lián)分析(表3)，結(jié)果表明，TaCwi-A1a基因型材料與TaCwi-A1b基因型材料的粒長(P<0.001)、粒寬(P<0.05)和籽粒面積(P<0.05)差異都達到顯著水平。在粒重及其構(gòu)成要素的增幅順序是：千粒質(zhì)量(7.37%)>籽粒面積(5.12%)>粒長(4.99%)>粒寬(2.80%)?？梢姡琓aCwi-A1a基因型對應(yīng)更高的籽粒表型性狀數(shù)據(jù)，對粒重及其構(gòu)成要素是優(yōu)異的等位變異。

表2 審定品種中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在各環(huán)境下的千粒質(zhì)量

表3 審定品種中TaCwi-A1等位變異的粒重表型性狀比較

2.3 參加區(qū)試的小麥品種資源中TaCwi-A1等位變異分布與千粒質(zhì)量表型性狀分析

對黃淮麥區(qū)河南、河北、山東3個主產(chǎn)區(qū)共計358份正在參加各級區(qū)域試驗的材料中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b等位變異進行了分子標記檢測。結(jié)果表明，在河南省的品種資源中，TaCwi-A1a的分布頻率為60.71%，TaCwi-A1b的分布頻率為39.29%；在河北省的品種資源中，TaCwi-A1a的分布頻率為65.00%，TaCwi-A1b的分布頻率為35.00%；在山東省的品種資源中，TaCwi-A1a的分布頻率為95.00%，TaCwi-A1b的分布頻率為5.00%(表4)。這其中，由于河南、山東省的材料數(shù)量太少，統(tǒng)計數(shù)據(jù)僅供參考。但從整體趨勢來看，黃淮麥區(qū)各育種單位選育的參試品系呈現(xiàn)TaCwi-A1a的分布頻率明顯高于TaCwi-A1b。

對上述材料中非雜合型的317份品系中2種等位變異類型在不同環(huán)境條件下的千粒質(zhì)量表型值進行了分析(表5)，t檢驗表明，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質(zhì)量顯著高于TaCwi-A1b(E1的P值<0.10，E2的P值<0.05，E3的P值<0.05)，平均千粒質(zhì)量分別高0.93，1.06，1.02 g。

2.4 自育品系中TaCwi-A1等位變異分布與籽粒表型性狀分析

通過上述對審定品種和參加區(qū)試品系的比較分析，我們可以看出TaCwi-A1基因的2種等位變異能夠很好地區(qū)分高、低粒重性狀?；诖?，我們對111份自育品系中TaCwi-A1a、TaCwi-A1b等位變異進行了分子檢測。結(jié)果表明，TaCwi-A1a的分布頻率為45.50%，TaCwi-A1b的分布頻率為54.50%(表1)。粒重優(yōu)異等位變異TaCwi-A1a的分布頻率低于河北省的平均分布頻率65.00%。

表4 不同省份小麥品種資源中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b的分布頻率

表5 參加區(qū)試小麥品種資源中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在各環(huán)境下的千粒質(zhì)量

對非雜合型的102份自育材料中2種等位變異類型在不同環(huán)境條件下的千粒質(zhì)量表型值進行了分析(表6)，t檢驗表明，E1、E2、E3 3個環(huán)境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質(zhì)量均顯著高于TaCwi-A1b(E1的P值<0.05，E2的P值<0.001，E3的P值<0.05)，平均千粒質(zhì)量分別高3.16，4.80，2.47 g。

表6 自育品系中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在各環(huán)境下的千粒質(zhì)量

以E3環(huán)境下的表型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對上述供試材料中TaCwi-A1等位變異與粒重各構(gòu)成要素的差異性進行了分析(表7)，結(jié)果表明，TaCwi-A1a基因型材料與TaCwi-A1b基因型材料的粒長(P<0.05)和粒寬(P<0.05)差異達到顯著水平。在粒重及其構(gòu)成要素中，增幅順序為：千粒質(zhì)量(5.11%)>粒長(3.51%)>籽粒面積(2.74%)>粒寬(2.37%)。上述分析同樣證明，TaCwi-A1a對粒重及其構(gòu)成要素是優(yōu)異的等位變異。

表7 自育品系中TaCwi-A1等位變異的粒重表型性狀比較

冀中南小麥育種以多穗型品種為主，粒重提升潛力較大。本研究發(fā)現(xiàn)，自育品系中粒重優(yōu)異等位變異TaCwi-A1a的分布頻率明顯低于河北省的平均分布頻率，今后我們應(yīng)在親本選配方面注意引入高粒重的TaCwi-A1a供體。

3 討論與結(jié)論

TaCwi-A1基因在光合產(chǎn)物運輸過程中起重要作用，通過對籽粒灌漿速率起調(diào)控作用，進而影響籽粒千粒質(zhì)量大小。利用豆麥/石4185 F2:3群體對TaCwi-A1基因進行QTL分析，可以解釋粒重表型變異的4.8%，具有TaCwi-A1a基因型的品種有較高的千粒質(zhì)量，而具有TaCwi-A1b基因型的品種通常千粒質(zhì)量較低[4]。本研究中對黃淮麥區(qū)小麥品種資源的TaCwi-A1功能標記檢測結(jié)果表明，TaCwi-A1a的分布頻率為65.03%明顯高于TaCwi-A1b的分布頻率34.97%。據(jù)筆者了解，絕大多數(shù)育種單位并沒有開展分子標記輔助選擇的工作，育種家們通過田間農(nóng)藝性狀人為選擇，很自然的保留了TaCwi-A1a基因型的材料，證明TaCwi-A1a基因型確實為粒重優(yōu)異的等位變異。

目前小麥千粒質(zhì)量研究所用的群體多為回交群體、DH群體和重組自交系等[18-20]，這些群體往往是基于粒重性狀差異很大的2個親本雜交衍生形成的，由于遺傳背景狹窄，難以體現(xiàn)特定基因在不同環(huán)境條件、不同遺傳背景下的真實情況。本研究利用審定品種和區(qū)試品系等貼近生產(chǎn)實際的自然群體作為研究對象，獲得了更為廣泛的遺傳基礎(chǔ)，更有利于評價基因不同等位變異與性狀的關(guān)聯(lián)分析。此外，考慮到小麥千粒質(zhì)量受氣候、生產(chǎn)條件等因素影響，年際間差異較大。筆者獲取了連續(xù)2個生長周期共3個環(huán)境下的表型數(shù)據(jù)，希望通過優(yōu)化遺傳群體類型和多年多點試驗種植，更準確評價粒重基因的分子標記輔助選擇應(yīng)用價值。

由于小麥粒重是由粒長、粒寬、粒形、質(zhì)地等要素構(gòu)成的，雖然各要素對粒重整體性狀的“貢獻率”有所差異，但它們與粒重間均呈正相關(guān)，且各構(gòu)成要素之間無負相關(guān)[21-22]。因此，通過遺傳改良小麥粒重的任一構(gòu)成要素均可達到提高小麥千粒質(zhì)量的目的。本研究中對于審定品種和自育品系進行了一個環(huán)境下的數(shù)據(jù)分析，對于各要素與粒重和環(huán)境因子的相關(guān)性分析還需要積累更多環(huán)境數(shù)據(jù)，有待于下一步深入研究。

河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所選育材料的千粒質(zhì)量明顯高于其他單位的，無論是TaCwi-A1a基因型，還是TaCwi-A1b基因型，看來本研究的自育品系可能攜帶著更重要的控制高千粒質(zhì)量(或大粒)的基因，有待進一步挖掘與解析。

小麥粒重基因TaCwi-A1 2種等位變異在黃淮麥區(qū)品種資源中分布頻率呈現(xiàn)TaCwi-A1a明顯高于TaCwi-A1b。TaCwi-A1a基因型材料與TaCwi-A1b基因型材料的千粒質(zhì)量、粒長、粒寬和籽粒面積差異都達到顯著水平，且都有不同程度的增效，綜合而言，TaCwi-A1a基因型對應(yīng)更高的籽粒表型性狀數(shù)據(jù)，對粒重及其構(gòu)成要素是優(yōu)異的等位變異?？傊琓aCwi-A1可用于小麥粒重的分子標記輔助選擇。

[1] 林作楫，揭聲慧，雷振生，等.近60年黃淮麥區(qū)冬小麥育種規(guī)律演變研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011(24)：103-105，108.

[2] 莊巧生.中國小麥品種改良及系譜分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：497-518.

[3] Wang L，Ge H，Hao C，et al.Identifying loci influencing 1，000-kernel weight in wheat by microsatellite screening for evidence of selection during breeding[J].PLoS One，2012，7(2)：e29432.

[4] Ma D Y，Yan J，He Z H，et al.Characterization of a cell wall invertase gene TaCwi-A1 on common wheat chromosome 2A and development of functional markers[J].Molecular Breeding，2012，29(1)：43-52.

[5] Jiang Q，Hou J，Hao C，et al.The wheat(T.aestivum)sucrose synthase 2 gene(TaSus2)active in endosperm development is associated with yield traits[J].Functional & Integrative Genomics，2011，11(1)：49-61.

[6] Su Z，Hao C，Wang L，et al.Identification and development of a functional marker of TaGW2 associated with grain weight in bread wheat(TriticumaestivumL.)[J].Theoretical and Applied Genetics，2011，122(1)：211-223.

[7] Yang Z，Bai Z，Li X，et al.SNP identification and allelic-specific PCR markers development forTaGW2，a gene linked to wheat kernel weight[J].Theoretical and Applied Genetics，2012，125(5)：1057-1068.

[8] Qin L，Hao C，Hou J，et al.Homologous haplotypes，expression，genetic effects and geographic distribution of the wheat yield geneTaGW2[J].BMC Plant Biology，2014，14：107.

[9] Zhang L，Zhao Y，Gao L，et al.TaCKX6-D1，the ortholog of rice OsCKX2，is associated with grain weight in hexaploid wheat[J].The New Phytologist，2012，195(3)：574-584.

[10] Chang J，Zhang J，Mao X，et al.Polymorphism of TaSAP1-A1 and its association with agronomic traits in wheat[J].Planta，2013，237(6)：1495-1508.

[11] Guo Y，Sun J J，Zhang G Z，et al.Haplotype，molecular marker and phenotype effects associated with mineral nutrient and grain size traits of TaGS1a in wheat[J].Field Crops Research，2013，154(3)：119-125.

[12] Zhang Y J，Liu J D，Xia X C，et al.TaGS-D1，an ortholog of rice OsGS3，is associated with grain weight and grain length in common wheat[J].Molecular Breeding，2014，34(3)：1097-1107.

[13] Dong L L，Wang F M，Liu T，et al.Natural variation of TaGASR7-A1 affects grain length in common wheat under multiple cultivation conditions[J].Molecular Breeding，2014，34(3)：937-947.

[14] 韓利明，楊芳萍，夏先春，等.株高、粒重及抗病相關(guān)基因在不同國家小麥品種中的分布[J].麥類作物學(xué)報，2011，31(5)：824-831.

[15] 相吉山，穆培源，桑 偉，等.小麥粒重基因TaCwi-A1功能標記CWI22、CWI21的驗證及應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014,47(13)：2671-2709.

[16] 張祖建，郎有忠，潘美紅，等.粳稻小粒穗的癥狀及其籽粒性狀的變化特征[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39(8)：1536-1544.

[17] 王國英.基因工程實驗技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版，1997：43-46.

[18] Huang X，Kempf H，Ganal M，et al.Advanced backcross QTL analysis in progenies derived from a cross between a German elite winter wheat variety and a synthetic wheat(TriticumaestivumL.)[J].Theoretical and Applied Genetics，2004，109(5)：933-943.

[19] Mccartney C A，Somers D J，Humphreys D G，et al.Mapping quantitative trait loci controlling agronomic traits in the spring wheat cross RL4452 ×AC Domain[J].Genome，2005，48(5)：870-883.

[20] Wang R，Hai L，Zhang X，et al.QTL mapping for grain filling rate and yield-related traits in RILs of the Chinese winter wheat population Heshangmai×Yu8679[J].Theoretical and Applied Genetics，2009，118(2)：313-325.

[21] 常 成，張海萍，張秀英，等.小麥PEBP-like基因等位變異與籽粒大小、粒重關(guān)系研究[J].分子植物育種，2009，7(1)：23-27.

[22] Sun X Y，Wu K，Zhao Y，et al.QTL analysis of kernel shape and weight using recombinant inbred lines in wheat[J].Euphytica，2008，165(3)：615-624.

《華北農(nóng)學(xué)報》征訂啟事

《華北農(nóng)學(xué)報》1986年創(chuàng)刊，由河北、北京、天津、河南、山西、內(nèi)蒙古六省市區(qū)農(nóng)科院、農(nóng)學(xué)會聯(lián)合主辦，為全國首家跨省、市、區(qū)多單位聯(lián)辦的農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)刊物。本刊立足華北，面向全國和全世界。主要刊載農(nóng)作物、果樹、水產(chǎn)、畜牧、資環(huán)、植保等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科的原創(chuàng)性研究論文、專論、綜述、研究簡報等，報道農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)動態(tài)。主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)高等院校師生和農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)的研究人員。

《華北農(nóng)學(xué)報》為中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫核心期刊(CSCD核心庫)、中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE中國核心學(xué)術(shù)期刊和中國農(nóng)業(yè)核心期刊。在2014年版《中文核心期刊要目總覽》綜合性農(nóng)業(yè)科學(xué)類核心期刊中排名第2位，為我國有影響力的農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)刊物?！度A北農(nóng)學(xué)報》多次榮獲國家級及省級獎勵：全國優(yōu)秀科技期刊評比三等獎、全國優(yōu)秀農(nóng)業(yè)期刊學(xué)術(shù)類一等獎、首屆華北優(yōu)秀期刊、首屆北方十佳期刊、中國北方優(yōu)秀期刊、河北省榮譽期刊、河北省精品期刊、河北省十佳期刊及河北省優(yōu)秀期刊等獎項；2011年被評選為“中國精品科技期刊”。

《華北農(nóng)學(xué)報》國內(nèi)外公開發(fā)行, 國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN13-1101/S，國際刊號ISSN 1000-7091。雙月刊，雙月28日出版，國際標準大16開本，240頁，每期定價12元，全年72.00元。郵發(fā)代號： 18-10，國外發(fā)行代號：5918。全國各地郵局均可訂閱?？呻S時匯款到編輯部訂閱，請注明刊名、份數(shù)、姓名、地址、郵編及電話。

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Functional Analysis and Distribution of Allelic Variations ofTaCwi-A1 Gene Related to Kernel Weight in Yellow and Huai River Valleys Facultative Wheat Zone

LIU Yongwei1，ZHOU Shuo1，WANG Xuezheng2，SUN Guozhong1，ZHU Jinyong1，HAN Qiufen1，LI Chunjie3，ZHAO He1，WANG Haibo1

(1.Institute of Genetics and Physiology，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Plant Genetic Engineering Center of Hebei Province，Shijiazhuang 050051，China；2.Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Science，Hengshui 053000，China；3.The Seed Management Station of Hebei Province，Shijiazhuang 050031，China)

In order to evaluate the breeding application value of two kind of allelic variations(TaCwi-A1aandTaCwi-A1b)ofTaCwi-A1 gene，which was related to wheat kernel weight.In this study，539 wheat varieties(lines)in Yellow and Huai River Valleys Facultative Wheat Zone in China were genotyped using functional markers ofTaCwi-A1 to determine the allelic variation types，in which the frequencies ofTaCwi-A1aandTaCwi-A1bcould be detected.To compare the differences of phenotypic traits ofTaCwi-A1aandTaCwi-A1b，thousand kernel weight(TKW)of released varieties，region test varieties，and breeding varieties was evaluated in three environments；and kernel length(KL)，kernel width(KW)，and kernel area(KA)was also evaluated in one environment.The results showed that the frequencies ofTaCwi-A1aandTaCwi-A1bwere 65.03% and 34.97% in all test materials，in which the frequency ofTaCwi-A1awas significantly higher thanTaCwi-A1b.Analysis of phenotypic traits of grain showed that TKW ofTaCwi-A1awas significantly higher thanTaCwi-A1bin released varieties，region test varieties and breeding varieties.Similarly，KL and KW ofTaCwi-A1awere also significantly higher thanTaCwi-A1b.This study further verified the additive effect ofTaCwi-A1aon phenotypic traits of grain，which showed thatTaCwi-A1awas superior allelic variation for the grain weight and its constituent elements.In addition，the study identified the distribution ofTaCwi-A1 in Yellow and Huai River Valleys Facultative Wheat Zone in China，and provided useful information for the marker-assisted selection of wheat.

Common wheat；TaCwi-A1；Molecular marker；Allelic variation；Thousand kernel weight；Kernel length；Kernel width

2017-01-23

河北省農(nóng)林科學(xué)院科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目(A2015110102)；河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工程項目(2017038997);北京全式金生物技術(shù)有限公司Trans助研夢想基金(Trans-RasDF-003)

劉永偉(1981-)，男，內(nèi)蒙古烏拉特中旗人，助理研究員，碩士，主要從事作物分子育種研究。

趙 和(1962-)，男，河北康保人，研究員，碩士，主要從事小麥分子育種研究。 王海波(1958-)，男，河北滿城人，研究員，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事作物遺傳與生物技術(shù)研究。

S512.01

A

1000-7091(2017)02-0131-07

10.7668/hbnxb.2017.02.020