利用基因芯片技术进行小麦遗传图谱构建及株型相关性状的QTL定位

发布时间：2017-03-31 07:06

  本文关键词：利用基因芯片技术进行小麦遗传图谱构建及株型相关性状的QTL定位，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了发掘影响小麦株型相关性状的QTL,以小麦骨干亲本“周8425B”与优良品种“小偃81”为亲本构建的包含102个家系的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL;F8~F9)为材料,连续两年种植于陕西杨凌和河南安阳两地,采用小麦90 K SNP基因芯片技术和SSR标记对亲本及RIL群体各家系进行分子标记检测,利用QTL Ici Mapping4.0和Mapchart 2.1进行遗传连锁图谱构建,利用IBM SPSS statistics对表型数据进行偏峰度及相关性分析。在此基础上,结合表型数据,使用QTL Ici Mapping 4.0软件,采用完备区间作图法(ICIM-ADD)进行QTL检测,结果如下:1、构建了覆盖小麦全基因组的高密度遗传图谱,该图谱中含有6949对多态性标记,其中SNP标记6910对,SSR标记39对,覆盖染色体总长度4839.9 cM,标记间平均距离0.70 cM。A、B、D染色体组分别有2085、4677和187对标记,分别占总标记数的30%、67.3%和2.7%;三个染色体组标记间平均距离分别为0.99、0.56和0.79 cM。2、结合2年4点的田间测量结果,共检测出了40个控制不同性状的QTLs,分布在1A、2A、3A、4A、5A、7A、1B、2B、3B、4B、5B、6B、7B和2D染色体上,可解释表型变异7.90%~30.50%。3、分蘖角度的QTL定位,在4个环境中共检测4个控制分蘖角度的QTL,分别位于1A、3B和5B染色体上,解释表型变异率为10.39%~15.83%。4、旗叶长、旗叶宽和旗叶面积的QTL定位,4个环境中共检测到10个控制旗叶长的QTL,分别位于2A、3B、4B、5A、6B和7B染色体上,解释表型变异7.9%~24.1%;4个环境中共检测到4个控制旗叶宽的QTL,分别位于2A、3A和5B染色体上,解释表型变异9.1%~16.5%;4个环境中共检测到8个控制旗叶面积的QTL,分别位于2A、3B、4B、5A、6B和7A染色体上,解释表型变异9.3%~30.5%。5、株高的QTL定位,在4个环境中共检测到4个控制株高的QTL,分别位于1B、5A、5B和6B染色体上,解释表型变异率为8.29%~19.74%。6、穗下颈长、穗下节长和穗下颈长/穗下节长的QTL,4个环境中共检测到5个控制穗下颈长的QTL,分别位于1A、2B和4A染色体上,解释表型变异9.07%~17.08%;检测到3个控制穗下节长的QTL,分别位于2B、3B和7A染色体上,解释表型变异8.47%~19.70%;检测到2个控制穗下颈长/穗下节长的QTL,分别位于5A和2D染色体上,解释表型变异率为8.90%和14.04%。7、发现6个QTL聚集区和一因多效QTL位点,在5A染色体第1连锁群的200 cM处,有3个控制旗叶面积和1个控制旗叶长的QTL,为一个控制旗叶性状的基因簇;在2B染色体第3连锁群上106 cM处有2个分别控制穗下颈长和穗下节长的QTL,且两个QTL均能够在多环境中检测出来,说明该位点为一个一因多效QTL位点;在5B染色体第3连锁群90 cM附近,存在4个分别控制分蘖角度、旗叶长和旗叶宽的QTL,为一个QTL聚集区。结果表明,株型不同性状之间具有一定的相关性,控制相关性状的基因更倾向于获得基因聚合区,这一现象可能是由于物种的进化导致的结果,同时也可以对聚合育种奠定基础。
【关键词】：小麦 株型 QTL RIL SNP SSR
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-20
• 1.1 小麦株型性状QTLs的研究进展11-15
• 1.1.1 分蘖相关性状QTLs定位研究进展11-12
• 1.1.2 旗叶相关QTLs定位研究进展12-13
• 1.1.3 株高相关QTLs定位研究进展13-15
• 1.1.4 小麦茎部相关性状的研究进展15
• 1.2 QTL定位策略15-18
• 1.2.1 QTL作图的必要条件15-16
• 1.2.2 构建连锁图谱的DNA分子标记16
• 1.2.3 作图群体亲本的选择16
• 1.2.4 QTL定位常用的群体16-17
• 1.2.5 QTL作图的统计方法17-18
• 1.2.6 QTL定位的统计软件18
• 1.3 本研究的目的意义和技术路线18-20
• 1.3.1 目的意义18-19
• 1.3.2 技术路线19-20
• 第二章 遗传连锁图谱的构建20-35
• 2.1 材料和方法21-25
• 2.1.1 供试材料21
• 2.1.2 试验方法21-25
• 2.2 结果与分析25-35
• 2.2.1 90K基因芯片及SSR引物的分离频率25-26
• 2.2.2 遗传连锁图谱的构建26-35
• 第三章 株型相关性状的QTL定位35-53
• 3.1 材料与方法35-36
• 3.1.1 供试材料35
• 3.1.2 试验方法35-36
• 3.2 结果与分析36-50
• 3.2.1 表型变异的分析36-38
• 3.2.2 QTL分析结果38-50
• 3.3 讨论50-53
• 3.3.1 QTL位点的一因多效性50
• 3.3.2 QTL定位的一致性50-53
• 第四章 结论53-54
• 参考文献54-60
• 致谢60-61
• 作者简介61

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