不同生態(tài)環(huán)境下小麥籽粒灌漿速率及有關(guān)性狀的QTL定位分析.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、早熟、灌漿快是我國(guó)小麥品種的顯著特點(diǎn),灌漿速率是影響我國(guó)小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。灌漿速率主要受遺傳因素控制,但由于該性狀測(cè)定繁瑣,目前對(duì)其遺傳基礎(chǔ)的研究甚少。 本研究以產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀差異顯著的親本和尚麥和豫8679構(gòu)建的RIL群體為研究對(duì)象,通過(guò)構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜,對(duì)4個(gè)環(huán)境下(北京2006、北京2007、成都2007、合肥2007)籽粒灌漿速率及千粒重、粒長(zhǎng)、粒寬、粒厚、籽粒體積、生育期、株高等相關(guān)性狀進(jìn)行了QTL定位分析,旨

2、在獲得在不同生態(tài)環(huán)境條件下穩(wěn)定表達(dá)的控制籽粒灌漿速率及有關(guān)性狀的QTL,為進(jìn)一步QTL精細(xì)定位和分子標(biāo)記輔助選擇高產(chǎn)育種提供理論依據(jù)。 所得的主要結(jié)果如下: 1.籽粒灌漿過(guò)程呈典型的近“S”型曲線變化,表現(xiàn)出“慢-快-慢”的特點(diǎn)。在灌漿持續(xù)期內(nèi)各株系粒重都有一個(gè)快速的增長(zhǎng)過(guò)程,但籽粒增重的幅度、籽粒增重快增期出現(xiàn)及持續(xù)的時(shí)間有所不同;性狀相關(guān)分析結(jié)果表明,千粒重與平均灌漿速率、最高灌漿速率、粒長(zhǎng)、粒寬、粒厚、籽粒體積、穗

3、粒重等均極顯著正相關(guān),其中與千粒重相關(guān)最高的是籽粒體積(r=0.931,p<0.0001),其次是平均灌漿速率(r=0.85,p<0.0001);以千粒重為因變量進(jìn)行的通徑分析結(jié)果表明,籽粒體積對(duì)千粒重的直接通徑系數(shù)最高,為0.636,其次為穗粒重,通徑系數(shù)為0.338,再次為平均灌漿速率,通徑系數(shù)為0.089;籽粒體積、穗粒重和平均灌漿速率三個(gè)性狀對(duì)千粒重的回歸方程為Y=-13.117+8.768GV+6.000Gwe+3.339GF

4、Rmean。 2.利用1129對(duì)SSR引物和10對(duì)EST引物對(duì)親本進(jìn)行多態(tài)性分析,共篩選得到186個(gè)(184個(gè)SSR;2個(gè)EST)多態(tài)性標(biāo)記,多態(tài)性比例達(dá)16.47%。最終將其中170個(gè)SSR標(biāo)記和2個(gè)EST(Tx23-24、Tx37-38)標(biāo)記定位在除6A之外的所有的小麥染色體上。本圖譜全長(zhǎng)1584.6cM,標(biāo)記間平均間距9.32cM,每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記數(shù)為3(3A)~18個(gè)(2A),平均每個(gè)連鎖群含有8.6個(gè)標(biāo)記。

5、3.利用復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)RIL群體在4個(gè)生態(tài)環(huán)境下(北京2006、北京2007、成都2007、合肥2007)的平均灌漿速率、最高灌漿速率、千粒重、灌漿持續(xù)期、粒長(zhǎng)、粒寬、粒厚、籽粒體積、株高、穗粒數(shù)、穗粒重、開(kāi)花期、成熟期等進(jìn)行了QTL定位分析,結(jié)果共檢測(cè)到172個(gè)QTL,分布在除6A之外的所有小麥染色體上。 4.四個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到影響平均灌漿速率的QTL17個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的7.17%~20.83%;最高灌漿速率

6、QTL16個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.46%~15.95%;千粒重QTL21個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的4.36%~16.8%;灌漿持續(xù)期QTL6個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.68%~15.72%;粒長(zhǎng)QTL17個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.26%~19.02%;粒寬QTL16個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.17%~29.87%;粒厚QTL18個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.60%~17.35%;籽粒體積

7、QTL21個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的5.18%~24.24%;開(kāi)花期QTL8個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的7.65%~15.77%;成熟期QTL7個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的7.14%~10.77%;株高QTL6個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的5.83%~25.24%;穗粒數(shù)QTL8個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的6.87%~15.82%;穗粒重QTL10個(gè),單個(gè)QTL可解釋其表型變異的5.93%~24.06%。 5

8、.本研究找到了多個(gè)可同時(shí)影響籽粒灌漿速率及千粒重、籽粒大小、穗粒重等的基因組區(qū)段,體現(xiàn)了籽粒灌漿速率與產(chǎn)量相關(guān)性狀之間的密切相關(guān)關(guān)系。其中,位于1B、2A和3B染色體上的3個(gè)基因組區(qū)段表現(xiàn)尤為突出。如QTgw.nfcri-1B,QTgw.nfcri-2A和QTgw.nfcri-3B可同時(shí)影響千粒重、平均灌漿速率、最高灌漿速率、籽粒大小、籽粒體積及穗粒重等多個(gè)性狀,這些QTL可在3個(gè)或3個(gè)以上環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá),且可解釋很高的表型變異,表明這

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