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KT19-1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
| 时间 | 实验进展 |
| 2019.1.18-2019.1.25 | 了解课题相关背景，阅读文献，准备实验材料 |
| 2019.1.26-2019.2.25 | 提取总DNA，获得目的基因并检测 |
| 2019.2.26-2019.3.25 | 做小麦的遗传转化，得到转基因植株并检测 |
| 2019.3.26-2019.4.23 | 整理实验数据，撰写论文草稿 |
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