协调型小麦分蘖成穗规律及控制基因的QTL定位

发布时间：2017-09-24 17:11

  本文关键词：协调型小麦分蘖成穗规律及控制基因的QTL定位

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【摘要】：小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一。不断提高小麦产量是小麦育种家最重要的目标。单位面积穗数、每穗粒数和粒重是构成小麦产量性状的三大要素。协调型小麦是指在具有较高成穗数的条件下,仍然能够保持较大穗重的一种新型小麦品种,它不仅有效地协调了穗数和穗重之间的关系,同时还具有抗病、高产和优质等特点。本实验利用协调型1RS.1BL易位系小麦新品种川农18和1RS.1BL易位品系1208构建重组自交系群体,并对该群体进行分蘖成穗规律的统计分析和单株分蘖成穗数的QTL定位,以期为小麦分子标记辅助选择育种奠基,进一步开发小麦产量潜力,突破四川地区现有生态穗容量。本实验主要得到以下结果：1.利用协调型1RS.1BL易位系小麦品种川农18和1RS.1BL易位品系1208作为亲本,构建重组自交系群体(F11),该群体中分蘖和单株成穗均为连续变异的数量性状。通过Pearson相关性分析,单株最高分蘖数和单株成穗数呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.752。群体中各家系最高分蘖数介于6.9-20.2个,单株成穗数介于4.4-12.4个,分蘖成穗率介于0.40-0.85。该群体中存在高分蘖成穗的株系。2.在1157个SSR分子标记中,经双亲间的筛选得到138个有多态性的分子标记,占所有分子标记数的11.9%。其中110个分子标记应用QTL IciMapping V3.2软件构建遗传连锁图谱,覆盖了除1A和7B之外的小麦19条染色体。23个标记位于A染色体组,53个标记位于B染色体组,34个标记位于D染色体组。其中位于B染色体组中标记最多,覆盖总长达1804.01cM,平均遗传距离34.04cM。3.分别将群体的单株最高分蘖数和单株成穗数进行分组：低分蘖组(5-10苗),中分蘖组(11-15苗)和高分蘖组(16-23苗)；低成穗组(4-6穗),中成穗组(7-9穗)和高成穗组(10-12穗)。通过各组与筛选出的有多态性的分子标记进行相关性分析,其中分子标记Xbarc74,Xbarcl56,Xbarc232,Xgwm533与最高分蘖和单株成穗两性状均呈显著正相关。4.利用QTL IciMapping V3.2软件中的完备区间作图法,进行该群体各时期分蘖数和成穗数的QTL分析,以LOD2.5为阈值,共检测出24个加性QTL,涉及1B、1D、2A、2B、3D、4B、4D、5B、7A和7D染色体。其中14个控制分蘖的QTL位点,可以解释9.16%-37.81%的表型变异,2个控制成穗的QTL位点,分别解释了12.42%和16.4%的表型变异,8个与单株成穗率有关的QTL,可以解释8.2%-38.27%的表型变异。5.利用QTL IciMapping V3.2软件中的完备区间作图法进行加性×加性上位性QTL分析。共检测到10对加性×加性上位性QTL,具有较高的LOD值(LOD5.0),可以解释10.12%-51.4%的表型变异。9对随机位点间的加性×加性上位性QTL,其中分蘖性状中6对加性×加性上位性QTL,单株成穗中3对加性×加性上位性QTL。仅有1对随机位点与加性QTL的互作,位于2B染色体上,贡献率为39.98%,其上位性效应大于加性效应。在分蘖成穗的整个生育过程中,基因上位性效应对分蘖成穗的作用从大到小依次为：冬至后分蘖单株成穗初期分蘖。
【关键词】：协调型小麦 分蘖 单株成穗数 重组自交系群体 QTL分析
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1. 文献综述12-27
• 1.1 小麦育种12-15
• 1.1.1 中国主要麦区及栽培模式13-14
• 1.1.2 1RS.1BL易位系14-15
• 1.2 数量性状15-17
• 1.2.1 成穗数16-17
• 1.3 QTL定位17-21
• 1.3.1 作图群体的构建17-18
• 1.3.2 用于小麦QTL定位的主要分子标记18-20
• 1.3.3 构建遗传连锁图谱原理20
• 1.3.4 QTL定位分析方法20-21
• 1.4 小麦遗传连锁图谱研究进展21-24
• 1.5 穗部相关QTL定位研究现状24-27
• 1.6 本实验研究目的与意义27
• 2. 材料与方法27-31
• 2.1 研究材料27
• 2.2 研究方法27-31
• 2.2.1 田间试验27-28
• 2.2.2 DNA的提取28-29
• 2.2.3 鉴定亲本和群体基因型29-31
• 2.2.4 遗传连锁图谱的构建方法31
• 2.2.5 QTL定位方法31
• 3. 结果与分析31-46
• 3.1 构建的遗传连锁图谱31-34
• 3.2 田间试验结果与分析34-39
• 3.3 加性QTL分析39-43
• 3.4 上位性QTL分析43-46
• 4. 讨论46-50
• 5. 结论50-51
• 参考文献51-63
• 致谢63

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本文编号：912460