越冬期小麥葉片抗氧化酶活性及丙二醛含量的QTL分析.pdf

1、普通小麥（Triticum aestivum L.）是世界上主要的糧食作物，抗逆、高產、優(yōu)質是小麥育種的最終目標。近年來，凍害在冬小麥的種植區(qū)常有發(fā)生，成為小麥生產上最大的自然災害之一。分析與小麥抗寒性有關的生理性狀的QTL(Quantitative Trait Locus)位點，對小麥抗寒育種具有重要意義。
　　本研究以小麥品種花培3號和豫麥57為親本雜交獲得的168個DH(doubledhaploid)品系為材料，在2年(20

2、14，2015)3點（保定，滄州，邢臺）6個環(huán)境下，于越冬期取小麥長勢一致的中間完全展開葉，測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量。用分析軟件ICIMapping3.3，對抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性及丙二醛含量進行QTL分析。主要結果如下:
　　1.在2年3點6個環(huán)境下DH群體各品系的抗氧化酶活性及丙二醛含量差異較大，變異范圍廣泛。SOD活性的平均值變化范圍為

3、17.35 OD/g·fw～47.96 OD/g·fw，極差的變化范圍是24.53 OD/g·fw～58.47 OD/g·fw，變異系數(shù)的變化范圍為12.27％～66.68％; POD活性的平均值變化范圍為73.83 OD/g·fw～166.04 OD/g·fw，極差的變化范圍是92.83 OD/g·fw～231.83 OD/g·fw，變異系數(shù)的變化范圍為18.41％～42.54％; CAT活性的平均值變化范圍為6.22△A240·g-

4、1 fw·min-1～12.64△A240·g-1fw·min-1，極差的變化范圍是6.00△A240·g-1 fw·min-1～13.900△A240·g-1 fw·min-1，變異系數(shù)的變化范圍為12.45％～28.55％; MDA含量的平均值變化范圍為11.20×10-3μmol·g-1fw～20.40×10-3μmol·g-1 fw，極差的變化范圍是9.40×10-3μmol·g-1fw～39.700×10-3μmol·g-1f

5、w，變異系數(shù)的變化范圍為15.73％～37.81％。小麥抗寒性指標抗氧化酶活性和丙二醛含量在小麥品系間存在廣泛變異，為抗寒性育種提供了可供選擇的材料。
　　2.在6個環(huán)境下，抗氧化酶活性及丙二醛含量都符合正態(tài)分布，表明抗氧化酶活性及丙二醛含量由多基因控制，適合進行QTL定位。
　　3.定位了抗氧化酶活性及丙二醛含量的加性QTL。檢測到26個控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的加性QTL，分布在18條染色體上:1A、1B、1D、2A

6、、2B、2D、3A、3B、-4B、4D、5A、5B、6A、6B、6D、7A、、7B和7D。其中超氧化物歧化酶(SOD)活性5個:QSOD-2A、QSOD-3B、QSOD-3B-1、QSOD-6B和QSOD-7A，可解釋表型變異的11.80％、8.35％、8.49％、19.13％和9.31％;過氧化物酶(POD)活性7個:QPOD-1B、QPOD-2D、QPOD-2D-1、QPOD-5A.2、QPOD-6A、QPOD-7B和QPOD-7D

7、，可解釋表型變異的9.10％、7.55％、8.46％、10.58％、10.96％、7.97％、10.19％、6.87％和12.18％;過氧化氫酶(CAT)活性6個:QCAT-1D、QCAT-4D、QCAT-5A、QCAT-5A.2、QCAT-6D和QCAT-6D-1,可解釋表型變異的9.30％、7.40％、7.50％、11.33％、7.56％和16.80％;丙二醛(MDA)含量8個:QMDA-1A、QMDA-1A-1、QMDA-2B、Q

8、MDA-3A、QMDA-4B、QMDA-5B.2、QMDA-6B和QMDA-7B，可解釋表型變異的13.06％、6.35％、11.66％、8.96％、7.85％、9.61％、20.21％和7.49％。其中QPOD-1B和QPOD-2D-1在2個環(huán)境中被檢測到，該2個QTL在環(huán)境間是穩(wěn)定表達的。檢測到10個控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的主效QTL（表型貢獻率大于10％）分別為:QSOD-2A、QSOD-6B、QPOD-2D-1、QPOD-

9、6A、QPOD-7D、 QCAT-5A.2、 QCAT-6D-1、QMDA-1A、QMDA-2B和QMDA-6B，可解釋的表型變異率為10.19％～20.21％。小麥抗寒性指標抗氧化酶活性和丙二醛含量是由微效基因和主效基因共同控制的，其中大部分是微效基因，小部分是主效基因，由主效基因控制的主效QTL可用于小麥抗寒性標記輔助選擇育種。
　　4.定位了控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的上位性QTL。檢測到控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的4對