粒重基因TaCwi-A1等位變異在黃淮麥區小麥品種(系)中的分布及功能分析

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.河北省農林科學院 遺傳生理研究所，河北省植物轉基因中心，河北 石家莊 050051；2.河北省農林科學院 旱作農業研究所，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.河北省農林科學院 遺傳生理研究所，河北省植物轉基因中心，河北 石家莊 050051；2.河北省農林科學院 旱作農業研究所，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在育種實踐中的應用價值，首先利用TaCwi-A1功能標記對539份黃淮麥區小麥品種(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、參加區試品系以及自育品系進行了千粒質量(3個不同生長環境)及粒長、粒寬和籽粒面積(1個生長環境)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。結果表明，在539份黃淮麥區小麥資源中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，還是參加區試品系和自育品系，在3個生長環境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質量均值都顯著高于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成要素是優異的等位變異。此外，本研究鑒定了黃淮麥區中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；千粒質量；粒長；粒寬

小麥(TriticumaestivumL.)總產量的持續提高是保障我國糧食安全的戰略需求。目前我國小麥種植面積逐年下降，要維持總產目標就需要不斷提高單產水平。黃淮麥區是我國冬小麥主產區，常年小麥種植面積占全國小麥種植面積的40%～45%，產量占50%左右，品種在產量上的貢獻占35%左右[1]。小麥高產取決于畝穗數、穗粒數和千粒質量三要素的突破與協調。已有研究表明，穗粒數多少受群體影響較大，而千粒質量則相對較獨立[2]。近年來，小麥單產水平的不斷提高與千粒質量呈現的逐漸遞增有關[3]。但是，粒重是受多個微效基因控制的數量性狀，僅靠表型選擇聚合粒重優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小麥品種的遺傳多樣性，發掘種質資源中的粒重優異等位變異對于指導育種實踐具有重要意義。

目前為止，已經克隆了一些小麥粒重相關基因并開發了功能標記。包括TaCwi-A1、TaSus2-2B、TaGW2、TaCKX6-D1、TaSAP1-A1、TaGS1a、TaGS-D1、和TaGASR7-A1等[4-13]。這些標記的開發對于了解小麥粒重調控機制和產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的細胞壁轉化酶基因CWI信息，克隆了普通小麥2A染色體上細胞壁轉化酶基因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份中國農家品種的檢測，發現CWI21所擴增的404 bp條帶與低千粒質量關聯，而CWI22擴增的402 bp條帶與高千粒質量關聯。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，發現TaCwi-A1基因的功能標記CWI22和CWI21能很好地區分等位變異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檢測千粒質量的可靠性。上述研究都未將TaCwi-A1的等位變異與粒重構成要素進行詳細的比較分析。

本研究以539份黃淮麥區的審定品種和參加各級別區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份參加區試材料)，其他為參加各級區域試驗品種(系)321份。

供試材料于2013年10月至2015年6月連續2個生長季種植于河北省農林科學院鹿泉大河試驗站，2014年10月至2015年6月種植于河北省農林科學院植物轉基因中心試驗地。記錄環境1(E1)：大河，2014；環境2(E2)：大河，2015；環境3(E3)：轉基因中心，2015。試驗材料順序排列，雙行區人工點播，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，換算為該材料的千粒質量。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，經數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據。

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的檢測結果確定材料等位變異基因型。根據Ma等[4]開發的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。反應程序：95 ℃預變性3 min；95 ℃變性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，35個循環；72 ℃ 延伸10 min。在Eppendorf公司的Mastercycler Gradient梯度PCR儀進行擴增，擴增產物用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，統計擴增結果。

1.4 數據統計分析

數據統計分析使用Excel和SPSS 19.0(SPSS，Chicago，USA)軟件。千粒質量、粒長、粒寬和籽粒面積等試驗數據使用SPSS進行獨立樣本t檢驗(Independent-samplesttest)。

2 結果與分析

2.1 黃淮麥區小麥品種資源中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，結果表明(表1)，539份黃淮麥區小麥品種資源中，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境條件下的千粒質量進行了分析(表2)，t檢驗表明，在3個生長環境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質量均高于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組中國農家品種檢測發現的標記與高低粒重的對應關系是一致的。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環境下的表型數據為基礎，對審定小麥品種中TaCwi-A1 2種等位變異與粒重各構成要素進行了關聯分析(表3)，結果表明，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。在粒重及其構成要素的增幅順序是：千粒質量(7.37%)>籽粒面積(5.12%)>粒長(4.99%)>粒寬(2.80%)。可見，TaCwi-A1a基因型對應更高的籽粒表型性狀數據，對粒重及其構成要素是優異的等位變異。

表2 審定品種中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在各環境下的千粒質量

表3 審定品種中TaCwi-A1等位變異的粒重表型性狀比較

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

對黃淮麥區河南、河北、山東3個主產區共計358份正在參加各級區域試驗的材料中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、山東省的材料數量太少，統計數據僅供參考。但從整體趨勢來看，黃淮麥區各育種單位選育的參試品系呈現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境條件下的千粒質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 參加區試小麥品種資源中TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在各環境下的千粒質量

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境條件下的千粒質量表型值進行了分析(表6)，t檢驗表明，E1、E2、E3 3個環境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒質量均顯著高于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在各環境下的千粒質量

以E3環境下的表型數據為基礎，對上述供試材料中TaCwi-A1等位變異與粒重各構成要素的差異性進行了分析(表7)，結果表明，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。在粒重及其構成要素中，增幅順序為：千粒質量(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對粒重及其構成要素是優異的等位變異。

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。本研究發現，自育品系中粒重優異等位變異TaCwi-A1a的分布頻率明顯低于河北省的平均分布頻率，今后我們應在親本選配方面注意引入高粒重的TaCwi-A1a供體。

3 討論與結論

TaCwi-A1基因在光合產物運輸過程中起重要作用，通過對籽粒灌漿速率起調控作用，進而影響籽粒千粒質量大小。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量，而具有TaCwi-A1b基因型的品種通常千粒質量較低[4]。本研究中對黃淮麥區小麥品種資源的TaCwi-A1功能標記檢測結果表明，TaCwi-A1a的分布頻率為65.03%明顯高于TaCwi-A1b的分布頻率34.97%。據筆者了解，絕大多數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異的等位變異。

目前小麥千粒質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，難以體現特定基因在不同環境條件、不同遺傳背景下的真實情況。本研究利用審定品種和區試品系等貼近生產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，更有利于評價基因不同等位變異與性狀的關聯分析。此外，考慮到小麥千粒質量受氣候、生產條件等因素影響，年際間差異較大。筆者獲取了連續2個生長周期共3個環境下的表型數據，希望通過優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用價值。

由于小麥粒重是由粒長、粒寬、粒形、質地等要素構成的，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，且各構成要素之間無負相關[21-22]。因此，通過遺傳改良小麥粒重的任一構成要素均可達到提高小麥千粒質量的目的。本研究中對于審定品種和自育品系進行了一個環境下的數據分析，對于各要素與粒重和環境因子的相關性分析還需要積累更多環境數據，有待于下一步深入研究。

河北省農林科學院遺傳生理研究所選育材料的千粒質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品種資源中分布頻率呈現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基因型對應更高的籽粒表型性狀數據，對粒重及其構成要素是優異的等位變異?？傊?，TaCwi-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年黃淮麥區冬小麥育種規律演變研究[J].現代農業科技，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:中國農業出版社，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、粒重及抗病相關基因在不同國家小麥品種中的分布[J].麥類作物學報，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的驗證及應用[J].中國農業科學，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].中國農業科學，2006，39(8)：1536-1544.

[17] 王國英.基因工程實驗技術[M].北京:中國農業科技出版，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.

《華北農學報》征訂啟事

《華北農學報》1986年創刊，由河北、北京、天津、河南、山西、內蒙古六省市區農科院、農學會聯合主辦，為全國首家跨省、市、區多單位聯辦的農業學術刊物。本刊立足華北，面向全國和全世界。主要刊載農作物、果樹、水產、畜牧、資環、植保等農業基礎學科的原創性研究論文、專論、綜述、研究簡報等，報道農業學術動態。主要服務于農業高等院校師生和農業科研機構的研究人員。

《華北農學報》為中國科學引文數據庫核心期刊(CSCD核心庫)、中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE中國核心學術期刊和中國農業核心期刊。在2014年版《中文核心期刊要目總覽》綜合性農業科學類核心期刊中排名第2位，為我國有影響力的農業學術刊物?！度A北農學報》多次榮獲國家級及省級獎勵：全國優秀科技期刊評比三等獎、全國優秀農業期刊學術類一等獎、首屆華北優秀期刊、首屆北方十佳期刊、中國北方優秀期刊、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秀期刊等獎項；2011年被評選為“中國精品科技期刊”。

《華北農學報》國內外公開發行, 國內統一刊號：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。郵發代號： 18-10，國外發行代號：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、姓名、地址、郵編及電話。

歡迎訂閱、歡迎投稿。

地址：石家莊市和平西路598號《華北農學報》編輯部

郵編：050051

電話：0311-87652166

E-mail：hbnxb@163.com

網址：http://www.hbnxb.net/

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

河北省農林科學院科學技術研究與發展計劃項目(A2015110102)；河北省現代農業創新工程項目(2017038997);北京全式金生物技術有限公司Trans助研夢想基金(Trans-RasDF-003)

劉永偉(1981-)，男，內蒙古烏拉特中旗人，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，博士生導師，主要從事作物遺傳與生物技術研究。

S512.01

A

1000-7091(2017)02-0131-07

10.7668/hbnxb.2017.02.020