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

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