小麥DH群體農(nóng)藝性狀及穗發(fā)芽抗性QTL的遺傳研究.pdf

1、小麥的株高、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數(shù)、分蘗、生育期等很多農(nóng)藝性狀是多基因控制的數(shù)量性狀(QTL)。QTL定位時經(jīng)常使用永久性群體。DH群體是經(jīng)過染色體加倍形成的，群體內(nèi)的每個個體基因型是完全純合的，受環(huán)境影響較小，滿足多年多點的實驗需要，且其遺傳模型排除了顯性效應(yīng)，非常適合QTL定位研究。本實驗通過親本Y08-21和Y08-159雜交產(chǎn)生F1，花藥培養(yǎng)經(jīng)染色體加倍，構(gòu)建了DH群體。用SSR和DArT共460個標(biāo)記，使用Jionmap

2、4.0軟件構(gòu)建遺傳連鎖圖譜。將表型性狀數(shù)據(jù)與遺傳譜圖數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過MapQTL4.0軟件，對小麥穗長、株高、小穗數(shù)、芒形、旗葉長、旗葉寬、分蘗及穗發(fā)芽抗性進(jìn)行QTL定位研究，解析其遺傳效應(yīng)，為小麥育種提供數(shù)據(jù)參考。同時，利用穗發(fā)芽相關(guān)的候選基因在抗感穗發(fā)芽株系間進(jìn)行定量表達(dá)分析，初步錨定了影響穗發(fā)芽的候選基因，為下一步研究基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　1，結(jié)合SSR和DArT共460個標(biāo)記，用Jionmap4.

3、0軟件構(gòu)建遺傳連鎖圖譜。圖譜全長1758.307 cM，標(biāo)記間的平均遺傳距離為3.822 cM，包括A，B，D共21個連鎖群，平均每個遺傳連鎖群含有21.90個標(biāo)記。1B染色體所包含的分子標(biāo)記數(shù)最多，共有59個標(biāo)記。D基因組的多態(tài)性標(biāo)記及有效作圖標(biāo)記均較少，遺傳信息缺失較多。
　　2，利用MapQTL4.0軟件對相關(guān)農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL定位分析，共得到了17個QTL。2011年發(fā)現(xiàn)了2個控制穗長的QTL，其中4A染色體上定位到1個Q

4、TL，位于wPt5108-wPt9445區(qū)間內(nèi)，貢獻(xiàn)率為21.8％，2B染色體上定位到1個QTL，位于wPt2266-wPt8957區(qū)間內(nèi)，貢獻(xiàn)率為25.1％。2012年發(fā)現(xiàn)1個穗長QTL，位于4A染色體wPt5108-wPt9445區(qū)間內(nèi)，貢獻(xiàn)率為22.3％。2011年在2B染色體上發(fā)現(xiàn)了2個株高QTL，分別在區(qū)間ta0029-wpt7619、wpt8957-wpt0981內(nèi)，貢獻(xiàn)率分別為32.7％、29.6％。2012年在2B染色體

5、上定位到了1個株高QTL，位于區(qū)間ta0029-wpt7619內(nèi)，貢獻(xiàn)率為25.3％。2011年在2D染色體上定位到了1個小穗數(shù)QTL，在區(qū)間ta0214-wpt2160內(nèi)，貢獻(xiàn)率為19.9％。2012年在2D染色體上也定位到了1個小穗數(shù)QTL，同樣在區(qū)間ta0214-wpt2160內(nèi)，貢獻(xiàn)率為19.1％。2012年在4A染色體區(qū)間內(nèi)定位到
　　1個控制旗葉長的QTL，在區(qū)間wPt1961-wPt5935內(nèi)，貢獻(xiàn)率為19.6％。2

6、011年在2B染色體區(qū)間內(nèi)定位到4個控制旗葉寬的QTL，分別在區(qū)間ta0029-wpt7619、wpt8957-wpt0981、wpt5296-wpt5878、wpt4426-wpt2266內(nèi)，貢獻(xiàn)率分別為29.5％、27.6％、19.4％、19.6％。2011年在3B、5D染色體上分別定位到了1個控制分蘗的QTL，3B染色體上的QTL在區(qū)間wpt1834-wpt6834內(nèi)，貢獻(xiàn)率16.1％，5D染色體上的QTL在區(qū)間wpt0927-w

7、pt5870內(nèi)，貢獻(xiàn)率17.7％。2011年和2012年在5A染色體的同一區(qū)間wpt9094-wpt8182內(nèi)定位到了2個控制芒形的QTL，貢獻(xiàn)率分別為22.6％和19.8％。
　　3、通過對160份小麥DH群體進(jìn)行穗發(fā)芽鑒定，發(fā)現(xiàn)兩個親本都易穗發(fā)芽且沒有明顯差異，有趣的是，2011年在3A染色體上發(fā)現(xiàn)了2個顯著抗穗發(fā)芽的QTL，分別在3A染色體區(qū)間wpt8699-wpt4725和wpt2967-ta0201內(nèi)，貢獻(xiàn)率分別為33.

8、9％和36.8％。2012年同樣在3A染色體上發(fā)現(xiàn)了1個穗發(fā)芽QTL，位于3A染色體區(qū)間wpt8699-wpt4725內(nèi)，貢獻(xiàn)率為22.6％。位于區(qū)間wpt8699-wpt4725內(nèi)的QTL在兩年間表現(xiàn)穩(wěn)定，抗性基因來自親本Y08-21，但Y08-21表現(xiàn)為易穗發(fā)芽，因此推測親本Y08-21同時攜帶抑制基因，抑制了抗性基因的作用效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)基因型數(shù)據(jù)和穗發(fā)芽表型數(shù)據(jù)，以L11、L27、L47（極抗），L6、L96、L117（極