干旱條件下小麥苗期和花后生物量QTL定位及抗旱性種質(zhì)資源篩選.pdf

1、小麥?zhǔn)侨蛑饕Z食作物之一，實(shí)現(xiàn)小麥的高產(chǎn)一直是育種工作者不斷追求的目標(biāo)。小麥的產(chǎn)量可以分為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量?jī)煞N，經(jīng)過多年的定向選擇小麥的收獲指數(shù)已接近最高值。因此，提高單位面積內(nèi)小麥的生物產(chǎn)量，協(xié)調(diào)生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)系是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)小麥最終產(chǎn)量的有效方法。我國(guó)小麥種植面積穩(wěn)定在2450萬公頃左右，其中大約有600萬公頃是屬于沒有灌溉條件的旱地小麥，并時(shí)常發(fā)生不同程度的旱災(zāi)，嚴(yán)重影響小麥生產(chǎn)。小麥幼苗期的抗旱性與小麥的根干重、小麥地

2、上干物質(zhì)的積累量與其抗旱指數(shù)呈顯著正相關(guān)。因此，研究小麥苗期以及花后生物量可以發(fā)掘與小麥產(chǎn)量和抗旱性相關(guān) QTL位點(diǎn)，為分子輔助選擇育種和精細(xì)定位提供依據(jù)。篩選出抗旱性較強(qiáng)的品種系（系）為小麥的抗旱性育種提供可利用種質(zhì)。
　　本研究利用以山農(nóng)01-35×藁城9411構(gòu)建的包含173個(gè)RIL群體為材料，室內(nèi)用PEG-6000模擬干旱脅迫條件分析小麥苗期相關(guān)性狀；田間在正常灌溉、自然降水兩個(gè)環(huán)境處理下分析小麥花后的生物量相關(guān)性狀，利用

3、高密度的SNP遺傳圖譜進(jìn)行QTL定位。利用收集的205份小麥品種（系）在-0.5MPaPEG-6000水溶液模擬干旱脅迫進(jìn)行小麥種子萌發(fā)和苗期抗旱性鑒定；在正常灌溉和自然降水環(huán)境兩個(gè)環(huán)境處理下種植進(jìn)行小麥田間的抗旱性鑒定。得到如下結(jié)果：
　　1.用不同PEG-6000濃度處理，測(cè)定了小麥苗期苗鮮重、苗干重、根鮮重、根干重、苗高、總根長(zhǎng)、鮮重根冠比等7個(gè)性狀，并進(jìn)行了基因定位，共檢測(cè)到30個(gè)加性QTL位點(diǎn)，分布在1A、1B、1D、2

4、D、3B、4B、5A、6B、7B等染色體上。檢測(cè)到4B.4-13可以控制苗鮮重、苗干重、根鮮重、根干重等性狀，可以解釋表型變異率12.12％-19.59%。檢測(cè)到1A.1-5可以控制根鮮重、根長(zhǎng)等性狀，可解釋表型變異率6.80%-8.02%。在苗干重、根鮮重、苗高、根長(zhǎng)等性狀上分別檢測(cè)到1對(duì)上位性QTL位點(diǎn)。
　　2.在兩個(gè)環(huán)境、不同取材時(shí)期，共檢測(cè)到73個(gè)控制小麥花后主莖生物量相關(guān)性狀的加性QTL位點(diǎn)。其中，基因位點(diǎn)4B.4-1

5、7在兩個(gè)環(huán)境的不同取材時(shí)期可檢測(cè)到控制多個(gè)與生物量相關(guān)的性狀，而且貢獻(xiàn)率大多都在20%以上?；蛭稽c(diǎn)6A.2-312在主莖旗葉干重和主莖葉片干重等性狀中多次被檢測(cè)到，貢獻(xiàn)率在9.37%-11.91%?；蛭稽c(diǎn)7A.11-24在主莖干重、主莖莖稈干重等性狀不同環(huán)境、不同取材時(shí)期都被檢測(cè)到。
　　共檢測(cè)到31個(gè)小麥花后主莖生物量相關(guān)性狀的環(huán)境互作加性QTL位點(diǎn)。其中，基因位點(diǎn)QSTW4B.4-17在花后9天、27天和36天都檢測(cè)到與環(huán)

6、境有互作效應(yīng)；共檢測(cè)到23對(duì)上位性效應(yīng)位點(diǎn)。
　　3.在小麥花后9天和18天共檢測(cè)到控制綠葉面積的2個(gè)QTL位點(diǎn)，其中7A.9-4的貢獻(xiàn)率達(dá)到17.52%。在小麥拔節(jié)期和灌漿期共檢測(cè)到控制小麥頂部葉片葉綠素含量的8個(gè)QTL位點(diǎn)，4B.4-13在兩個(gè)時(shí)期多次被檢測(cè)到，貢獻(xiàn)率為12.79%-18.83%。
　　4.利用205份小麥品種（系）在小麥萌發(fā)期、苗期和全生育期田間抗旱性鑒定。分別篩選到11、26、15種抗旱性強(qiáng)的品種（系