小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含量的條件和非條件QTL分析.pdf

1、小麥?zhǔn)鞘澜缰匾募Z食作物，其籽粒中的蛋白質(zhì)組分含量是決定小麥品質(zhì)的重要指標(biāo)。分析小麥籽粒中蛋白質(zhì)組分含量的QTL位點(diǎn)，對(duì)小麥品質(zhì)改良有重要意義。近年提出的條件QTL定位，可以檢測(cè)到不同環(huán)境以及不同時(shí)期的QTL的動(dòng)態(tài)表達(dá)，不僅為作物分子標(biāo)記輔助育種和分子聚合育種準(zhǔn)備基因資源，也可以為相關(guān)基因的精細(xì)定位和克隆奠定基礎(chǔ)。
　　本研究以小麥品種花培3號(hào)（母本）和豫麥57（父本）構(gòu)建的雙單倍體(DoubledHaploid，DH)群體為材料

2、，在2年3點(diǎn)6個(gè)環(huán)境下，測(cè)定小麥開(kāi)花后5個(gè)時(shí)期籽粒蛋白質(zhì)組分含量，基于含有357個(gè)位點(diǎn)的分子遺傳連鎖圖譜，利用ICIMapping3.3以及QGAstation2.0分析軟件，對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含量的發(fā)育動(dòng)態(tài)的條件QTL和非條件QTL進(jìn)行分析，從分子水平上探討蛋白組分基因的時(shí)空表達(dá)方式，以闡明小麥籽粒蛋白質(zhì)組分形成和積累的分子遺傳機(jī)理。取得的主要結(jié)果如下:
　　1.明確了小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含量表型值的變化規(guī)律。在灌漿過(guò)程中各蛋白

3、質(zhì)組分是逐漸積累的，在不同年份和環(huán)境條件下，各蛋白質(zhì)組分含量動(dòng)態(tài)變化略有差異，但趨勢(shì)基本一致。隨著灌漿進(jìn)程的發(fā)展，清蛋白含量呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢(shì)，球蛋白含量呈現(xiàn)“高-低-高”的趨勢(shì)，在灌漿后期有小幅度回升;醇溶蛋白和谷蛋白含量表現(xiàn)逐漸升高的變化規(guī)律。在籽粒灌漿的不同時(shí)期，親本的蛋白質(zhì)組分含量差異明顯，DH群體各系籽粒蛋白質(zhì)組分含量的變異幅度較大，表現(xiàn)出典型的數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)，符合QTL作圖條件。
　　2.定位了小麥籽粒發(fā)育過(guò)程

4、中清蛋白含量的QTL。6個(gè)環(huán)境下，在籽粒灌漿的5個(gè)取樣期共檢測(cè)到18個(gè)影響清蛋白含量的非條件加性QTL，分別位于1B、2A、2B、3A、6A、6B、7B和7D等8條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.66％～21.67％，主效QTL位點(diǎn)（貢獻(xiàn)率大于10％的位點(diǎn)）有8個(gè)。QAlu7B-1和QAlu1B-3在2個(gè)時(shí)期被檢測(cè)出;共檢測(cè)到11個(gè)影響清蛋白含量的條件加性QTL，分別位于1B、2B、3A、6A、7B和7D等6條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.44％～16.

5、85％，主效QTL位點(diǎn)有6個(gè)。QAlu1B-3在2個(gè)時(shí)期被檢測(cè)到，其余QTL只在1個(gè)時(shí)期被檢測(cè)到。
　　3.定位了小麥籽粒發(fā)育過(guò)程中球蛋白含量的QTL。6個(gè)環(huán)境下，在籽粒灌漿的5個(gè)取樣期共檢測(cè)到22個(gè)影響球蛋白含量的非條件加性QTL，分別位于1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5A、6A、6B、6D、7B和7D等15條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.72％～25.13％，主效QTL位點(diǎn)有7個(gè)。QGlo1B-3在2個(gè)時(shí)期被檢

6、測(cè)出，其余QTL只在1個(gè)時(shí)期被檢測(cè)到;共檢測(cè)到23個(gè)影響球蛋白含量的條件加性QTL，分別位于1B、1D、2A、2D、3A、3B、4A、4B、6A、6B、6D和7D等12條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.53％～24.21％，主效QTL位點(diǎn)有7個(gè)。
　　4.定位了小麥籽粒發(fā)育過(guò)程中醇溶蛋白含量的QTL。6個(gè)環(huán)境下，在籽粒灌漿的5個(gè)取樣期共檢測(cè)到18個(gè)影響醇溶蛋白含量的非條件加性QTL，分別位于1B、2A、2B、2D、3B、4A、5A、6A、6

7、B、7A和7B等11條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.41％～16.27％，主效QTL位點(diǎn)有9個(gè)。QGli6B和QGli7B在2個(gè)時(shí)期被檢測(cè)出，其余的非條件QTL只在1個(gè)時(shí)期被檢測(cè)到;共檢測(cè)到14個(gè)影響醇溶蛋白含量的條件加性QTL，分別位于1B、2A、2B、2D、3A、3B、4A、5A、6A、6B、7A和7B等12條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.84％～15.57％，主效QTL位點(diǎn)有7個(gè)。
　　5.定位了小麥籽粒發(fā)育過(guò)程中谷蛋白含量的QTL。6個(gè)環(huán)

8、境下，在籽粒灌漿的5個(gè)取樣期共檢測(cè)到17個(gè)影響谷蛋白含量的非條件加性QTL，分別位于1B、1D、3A、3B、3D、4D、5A、5D、6A、6B、6D、7A和7B等13條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.03％～35.02％，主效QTL位點(diǎn)有8個(gè)。QGlu-3A和QGlu-7B在2個(gè)時(shí)期被檢測(cè)出，其余的非條件QTL只在1個(gè)時(shí)期被檢測(cè)到;共檢測(cè)到14個(gè)影響谷蛋白含量的條件加性QTL，分別位于1D、2D、3A、3B、3D、4D、5A、5D、6D、7A和7

9、B等11條染色體上，貢獻(xiàn)率為6.04％～20.10％，主效QTL位點(diǎn)有5個(gè)。
　　6.定位了小麥籽粒發(fā)育過(guò)程中蛋白質(zhì)組分含量的上位性QTL。6個(gè)環(huán)境下，在籽粒灌漿的5個(gè)取樣時(shí)期影響小麥蛋白質(zhì)組分含量的非條件上位性QTL共有28對(duì)，可解釋表型遺傳變異的3.15％～8.96％。共檢測(cè)到影響小麥蛋白質(zhì)組分含量的條件上位性QTL共有28對(duì)，可解釋表型遺傳變異的3.22％～9.25％。大部分上位性QTL是微效QTL，但對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含