高低戊聚糖含量小麥種質(zhì)資源的篩選及普通小麥戊聚糖含量、籽粒硬度的QTL定位.pdf

1、小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，也是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最全，加工副產(chǎn)品最多的糧食作物。篩選具有優(yōu)良的重要育種目標(biāo)性狀的基因資源、研究小麥品質(zhì)性狀的遺傳機(jī)理，對(duì)于小麥育種有重要意義。對(duì)小麥品質(zhì)性狀的遺傳研究主要集中在蛋白質(zhì)和淀粉等組分上，忽視了部分含量較少而對(duì)品質(zhì)有重要影響的組分，戊聚糖就是其中之一。戊聚糖是小麥重要的功能性成分，對(duì)小麥的營(yíng)養(yǎng)和加工品質(zhì)都有重要的影響。本研究將在篩選高/低戊聚糖含量遺傳資源的基礎(chǔ)上，利用本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的重組自交系作圖

2、群體，構(gòu)建分子標(biāo)記遺傳圖譜，對(duì)戊聚糖含量、硬度相關(guān)性狀QTL/基因進(jìn)行分子標(biāo)記定位，促進(jìn)相關(guān)性狀的小麥分子標(biāo)記輔助育種。
　　 167份小麥品種中高/低戊聚糖含量品種的篩選
　　 本研究于2006年和2007年兩年測(cè)定了67份小麥品種的水溶性戊聚糖含量、非水溶性戊聚糖含量和總戊聚糖含量，從中篩選到水溶性戊聚糖含量?jī)赡甓急容^高的小麥品種紅殼光頭和和尚麥-4，其含量均在1.20％以上，水溶性戊聚糖含量?jī)赡甓急容^低的小麥品種阿

3、夫，兩年含量均低于0.70％；篩選出非水溶性戊聚糖兩年含量都比較高的小麥品種無(wú)芒長(zhǎng)四紅、火燒頭和紅和尚，其含量均在7.00％以上，含量較低的品種下蜀小麥和絲籽麥，其含量均低于5.80％；篩選出總戊聚糖含量都比較高的品種火燒頭和紅和尚，其含量?jī)赡昃鶠?.10％以上。
　　 對(duì)67份小麥品種兩年的水溶性戊聚糖、非水溶性戊聚糖和總戊聚糖含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)品種、年份及品種和年份互作對(duì)小麥籽粒三種戊聚糖含量影響極顯著(1％

4、)。從F值大小可以看出，對(duì)于水溶性戊聚糖和總戊聚糖含量，環(huán)境因素大于遺傳因素的影響；而對(duì)于非水溶性戊聚糖含量，遺傳因素則大于環(huán)境因素的影響。
　　 2蘇麥3號(hào)×Alondra’sRIL群體遺傳圖譜的構(gòu)建
　　 蘇麥3號(hào)和Alondra’s水溶性戊聚糖含量和非水溶性戊聚糖含量表現(xiàn)明顯差異，為了研究戊聚糖含量的遺傳基礎(chǔ)，本研究利用以蘇麥3號(hào)為母本、Alondra’s為父本構(gòu)建的F2∶12重組自交系群體，首先構(gòu)建分子標(biāo)記連鎖圖

5、。選用定位于小麥21條染色體上的626對(duì)引物（包括SSR、EST和STS）在蘇麥3號(hào)和Alondra’s間進(jìn)行擴(kuò)增，篩選出234對(duì)引物在兩親本間具有多態(tài)性，多態(tài)率為37.38％。選取其中條帶數(shù)目較少、擴(kuò)增清晰的116對(duì)多態(tài)性引物對(duì)RIL群體進(jìn)行擴(kuò)增。利用這116個(gè)分子標(biāo)記擴(kuò)增信息，利用MAPmaker3.0軟件，在LOD＞3.0，重組率為37.2％時(shí)，進(jìn)行分子連鎖圖譜的繪制，構(gòu)建了包含25個(gè)連鎖群、87個(gè)分子標(biāo)記的連鎖圖譜。連鎖群的總長(zhǎng)

6、度是645.6cM,標(biāo)記間的平均遺傳距離7.421 cM。根據(jù)已發(fā)表的標(biāo)記所屬的染色體，25個(gè)連鎖群分別屬于1B、2A、2D、3B、3D、4A、SA、5B、5D、6A、7A、7B和7D染色體.
　　 3戊聚糖含量相關(guān)QTL定位
　　 利用地衣酚-鹽酸法測(cè)定結(jié)果表明，蘇麥3號(hào)和Alondra’s水溶性戊聚糖含量和非水溶性戊聚糖含量分別為0.68％和0.88％、6.34％和5.65％,存在較大差異，表明蘇麥3號(hào)×Alondr

7、a’s RIL群體是進(jìn)行戊聚糖定位的良好群體。本研究對(duì)蘇麥3號(hào)×Alondra’sRIL群體F12家系的水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖含量進(jìn)行測(cè)定的基礎(chǔ)上，利用已建立的分子標(biāo)記連鎖圖譜，采用Windows QTL Cartographer2.5軟件、復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)普通小麥水溶性戊聚糖含量和非水溶性戊聚糖含量進(jìn)行QTL定位，將與水溶性戊聚糖含量相關(guān)的QTL定位到7A染色體上，貢獻(xiàn)率是19.90％，與左邊標(biāo)記Xwmc603和右邊標(biāo)記Xbar

8、c195的遺傳距離分別為4.0cM和11.2cM;將與非水溶性戊聚糖含量相關(guān)的QTL定位到3B染色體上，貢獻(xiàn)率為9.39％，位于標(biāo)記Xcfp30所在區(qū)域。
　　 4籽粒硬度QTL定位
　　 利用單粒谷物測(cè)定儀(SKCS)測(cè)定籽粒硬度結(jié)果表明，蘇麥3號(hào)和Alondra’s的籽粒硬度分別為42.23和81.19，差異顯著，蘇麥3號(hào)×Alondra’s F12 RIL群體可以用于籽粒硬度的定位，結(jié)合測(cè)定了蘇麥3號(hào)×Alondr