1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，提高小麦的产量和品质具有重要意义。穗部是小麦着生籽粒的地方，与小麦产量息息相关。而穗长作为小麦穗部的一个重要性状，其研究的必要性不言而喻。大量研究表明，穗长与地上部生物量、单株生物量、收获指数及产量呈正相关^[1-2]，与小穗密度成负相关关系^［3］。穗长的增加可导致小穗密度降低^［4-5］，增强小麦对赤霉病的抗病性^［6］。然而，也有研究发现穗长增加但不影响小穗密度，从而增加了产量^［7］。因此，研究穗长性状是提高小麦产量的重要途径之一。

穗长性状由多基因控制，受环境影响较弱，广义遗传力较高^［5,8］。迄今为止，还没有很多关于穗长基因的报道，但关于小麦穗长qtl(数量性状基因座）的研究层出不穷。有研究表明，小麦穗长qtl分别定位于1a、1b、2a、2b、2d、3a、3b、3d、4a、4b、5a、5b、5d、6a、6b、7a、7b和7d等。kumar等^[9]以两个ril群体（wl711/ph132和w7984/opata85）为材料，检测到８个穗长qtl，分别定位于1as、1bl、1dl、2ds、4al、5al和5dl染色体上，对表型变异的贡献率为9.86-18.1%。manickavelu a等^[10]以中国春和kt_19-1的f8代构建的rils群体为材料，检测到4个控制穗长的qtl，分别位于2a和5al上，对表型变异的贡献率为7.7%-49.4%。r.m.patil等^[11]利用pdw233与bhalegaon 4获得的rils群体共检测到5个控制穗长的qtl，它们与环境效应紧密相关，分别位于3b, 4b和7a上，贡献率为7.08%-16.35%。郑有良等^[12]选用长穗材料“10-a”作为被测系，“中国春”“阿勃”两套单体系列作为测验系，进行了穗长基因的定位研究。结果表明，“10-a"的长穗性状受5a,7a,1b,2d,3d和6d等染色体上的基因的共同控制，并且发现1b, 2d两条染色体上的基因为强效基因，5a,7a，3d和6d染色体上的基因表现为弱效。li等^[13]以opata85和w-7984杂交构建的rils为研究对象，检测到7个与穗长有关的 qtl，分别位1a、4a、7a、7b四条染色体的长臂上以及1b染色体的短臂上。余马等^[14]以w7984和opata85构建的ril群体为研究材料，定位到13个控制穗长的qtl，分布于染色体1a、1b、3d、4a、5a、5d、6a、7a、7b和7d。单个qtl解释2.8%-11.3%的表型变异。刘书含等^[15]利用大穗材料高麦1号与密小穗小麦杂交获得的f₂群体，定位到7个穗长qtl，增效基因均来自于高麦1号，单个qtl对表型变异的贡献率为2.04%-15.26%。翟会杰等^[16]用豫麦8679和京411构建的ril群体，定位到30个控制穗长的qtl,6个环境稳定型qtl分布于1b、2b、2d、5a和7b染色体上。其中1b, 2b和7b染色体上的qtl穗长增效基因来自于豫麦8679，可以解释4.88%-7.96%的表型变异。而位于2d和5a染色体上的qtl的穗长增效基因则来源于亲本京411，分别解释表型变异25.55%和15.25%。

在2d、3a、4a、4b、5a、6a、6b、7a、7b和7d等染色体上，存在一些影响较大或在多个株系中检测到的qtl。qspl.nau-2d是从nanda2419和wangshuibai的f₂群体构建的ril群体中发现的与穗长有关的qtl^［5］。它被定位于染色体2ds上，解释了高达20%的表型变异。wu等^[17]以绵阳99-323为重复亲本，通过标记辅助选择，建立了qspl.nau-2d的近等基因系(near isogenic lines,nil)，对其进行了精细定位，并将其命名为hl1。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

1.获得hl1基因片段；

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1.pcr（聚合酶链式反应）技术：

（1）实验材料：模板dna，双蒸水，pcr缓冲液，dntp，引物，taq dna聚合酶；

4. 研究创新点

目前关于小麦穗长基因的报道还寥寥无几，本实验室于几年前发现了一个与小麦穗长密切相关的qtl位点并将其命名。这次实验是对之前命名的小麦穗长基因hl1进行研究，这是在小麦穗长基因领域的一种创新，可以为研究小麦穗长性状的遗传打下一定的理论基础。小麦穗长性状又与产量构成三要素密切相关，所以对提高小麦产量也具有重要意义。

5. 研究计划与进展