拔節(jié)期施氮和澆水對小麥籽粒蛋白質含量影響的條件QTL分析.pdf

1、小麥作為全世界范圍內重要的糧食作物，人們在關注提高其產量的同時，也越來越重視其品質的改善。小麥籽粒蛋白質的含量和質量是衡量小麥品質的重要指標，也是小麥品質研究的熱點問題。拔節(jié)期是小麥生長發(fā)育的重要時期，該時期進行的施氮、澆水等農藝措施對小麥的產量和品質有著重要的影響。
　　為了研究拔節(jié)期不同的施氮澆水措施對小麥籽粒蛋白質含量的影響，并且在分子水平上解析施氮、澆水調控籽粒蛋白質含量的基因效應。本研究選用了1個DH群體（親本為豫麥57

2、和花培3號）和1個RIL群體（親本為山農01-35和藁城9411），研究了拔節(jié)期只施氮(T1)、只澆水（T2）、施氮澆水(T3)和不施氮不澆水(T4)4個處理條件下的籽粒蛋白質含量變異的規(guī)律，通過進行非條件和條件QTL分析，探討了小麥籽粒蛋白質含量受拔節(jié)期不同水氮條件影響的分子遺傳機理。取得了以下研究結果:
　　1、拔節(jié)期只施氮和施氮澆水同時進行均可以有效提高小麥籽粒蛋白質含量，后者的效果要優(yōu)于前者，拔節(jié)期只澆水對籽粒蛋白質含量的

3、影響較小。兩個群體表型數據在不同措施間的整體變化規(guī)律一致，但相同措施下籽粒蛋白質含量的變異幅度因遺傳背景不同而異。
　　2、對DH群體4個處理下的籽粒蛋白質含量進行加性QTL定位，共檢測到9個非條件QTL位點和19個條件QTL位點。其中QGpc3A位點可以在拔節(jié)期施氮處理的條件和非條件QTL中被檢測到，該位點的調控效應與拔節(jié)期施氮措施緊密相關。QGpc6A位點則在拔節(jié)期澆水措施下對籽粒蛋白質含量有顯著的調控效應。QGpc2B位點和

4、QGpc7D位點對于拔節(jié)期施氮澆水同時進行這一措施下的籽粒蛋白質合成具有重要意義。
　　3、對DH群體4個處理下的籽粒蛋白質含量進行上位性QTL定位，共檢測到10對非條件QTL和11對上位性QTL。未檢測到可以在多個處理表達的非條件上位性QTL。QGpc1A/QGpc6B-1、QGpc4B/QGpc7B和QGpc4D/QGpc7B位點可以在T3處理的非條件和條件下均檢測到，說明這些位點是拔節(jié)期水氮共同作用顯著提高籽粒蛋白質含量的重

5、要遺傳因素。
　　4、對RIL群體4個處理下的籽粒蛋白質含量進行加性QTL定位，共檢測到9個非條件QTL位點和10個條件QTL位點。其中QGpc5A位點在4個處理環(huán)境下的非條件QTL定位中均被檢測到，貢獻率都大于10％，最高可以解釋表型變異的24.42％。條件QTL分析表明該位點對籽粒蛋白質含量的調控效應與拔節(jié)期不同農藝措施關系較小，是可以在不同環(huán)境下“穩(wěn)定”表達的主效QTL。QGpc1B位點在拔節(jié)期施氮澆水同時進行措施下的對籽粒