节节麦-小麦代换系群体农艺性状调查及相关QTL定位

发布时间：2020-07-05 06:20

【摘要】：节节麦(Aegilops tauschii,2n=2x=14,DD)是普通小麦的野生近缘种,含有的丰富抗虫、抗病及非生物抗逆性等优良基因,通过远缘杂交的方法可以把节节麦的优良基因导入普通小麦中,是改良普通小麦的潜在遗传资源。本研究将节节麦T093和周麦18杂交后用秋水仙素处理,得到八倍体小麦植株,次年,周麦18的去雄小花用人工八倍体小麦授粉,获得BC_1F_1种子。再将BC_1F_1作为母本,用周麦18连续回交两次,自交六代,构建得到一个以周18为遗传背景的BC_3F_6代换系群体。对2015-2016年辉县和中牟两地的农艺性状进行调查,根据BC_3F_6代换系群体的表型数据和SSR分子标记的基因型数据,运用QTL IciMapping V4.0软件对BC_3F_6代换系群体的抽穗期、开花期、穗长、株高、小穗数、千粒重、周长、粒长、粒宽、小穗密度等10个性状进行QTL定位,得出以下结果:(1)将312份株系的BC_3F_6群体的D基因组的多态性标记利用简单重复序列进行遗传分析。用1114个SSR标记检测供体亲本节节麦T093和轮回亲本周麦18的多态性,其中在374个SSR标记中检测到亲本间的多态性,76个SSR标记在BC_3F_6群体中被确认为多态,占62.8%,平均每个染色体中含有10.8个标记。有29个多态性标记在5D染色体上被发现,数量最多。而在1D染色体多态性标记最少,只有3个。除了未识别的70个标记,根据供体亲本节节麦T093和轮回亲本周18之间的304个多态性SSR标记构建了一个物理图谱,根据D基因组7个连锁群的分布异质性得到图谱的总长度为4004.5 Mb。同时,76个多态性标记的平均距离为36.2 Mb,而这些标记在不同的染色体区域中也表现出不均匀分布。(2)根据构建的物理图谱以及每个SSR标记的物理位置,估算出了每个节节麦导入片段的大小和占整个供体基因组的比例,节节麦导入片段在1.0-60.5Mb之间。在整个染色体组上共有76个多态性标记,导入的纯合片段共有1369个且平均长度为9.4Mb,杂合片段共有299个且平均长度为10.9 Mb,最大覆盖率为20.8%。(3)对BC_3F_6代换系群体分别在辉县和中牟两个环境下进行表型变异分析发现,BC_3F_6代换系群体株系之间的性状变异范围较大,辉县变异系数为0.493-7.531%,中牟变异系数为0.729-16.060%,该群体存在明显的超亲(轮回亲本周麦18)分离的现象。绝大部分性状的偏度和峰度的绝对值都小于1,频数分布呈现出正态分布的现象,即表现为连续变异;说明BC_3F_6代换系群体的10个表型性状都是属于数量性状,这些性状全部符合遗传效应分析和QTL定位的标准。(4)对BC_3F_6代换系群体分别在辉县和中牟两个环境下进行QTL定位,各定位出16个加性QTL位点,分别位于抽穗期、开花期、穗长、株高、小穗数、小穗密度这6个性状中,除此之外,中牟地区粒宽这一性状中也定位到1个加性QTL位点。这些加性QTL位点分别位于1D、2D、3D、5D、6D和7D染色体上。具体而言,在辉县BC_3F_6代换系群体中,在2D、3D和6D染色体上定位到3个与抽穗期相关的QTL位点;在2D和6D染色体上定位到2个与开花期相关的QTL位点;在1D和2D染色体上定位到3个与穗长相关的QTL位点;在2D和6D染色体上定位到2个与株高相关的QTL位点;在3D、5D和7D染色体上定位到3个与小穗数相关的QTL位点;在2D、5D和6D染色体上检测到3个QTL位点与小穗密度相关。在中牟BC_3F_6代换系群体中,在2D和6D染色体上定位到与抽穗期相关的有2个QTL位点;在2D和3D染色体上定位到与开花期相关的有2个QTL位点;在1D和2D染色体上定位到与穗长相关的有3个QTL位点;在2D和7D染色体上定位到与株高相关的有2个QTL位点;在3D、5D和7D染色体上定位到与小穗数相关的有3个QTL位点;在5D染色体上定位到粒宽相关的仅有1个QTL位点;与小穗密度相关的有3个QTL位点分别在2D和6D染色体上。
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1
【图文】：

2 材料与方法实验材料材料：轮回亲本周麦 18；节节麦导入片段供体亲本：二倍体节节麦亚种3F6-T093-周 18 群体材料。上述材料均由河南大学小麦种子库保存或创6-T093-周 18 群体是以周麦 18 为轮回亲本，以节节麦 T093 为母本，将麦 18 杂交获得杂种 F1 植株，然后用秋水仙素诱导加倍处理，产生合成，次年，周麦 18 的去雄小花用人工八倍体小麦授粉，获得 BC1F1种子。为母本，经周麦 18 连续回交两次，自交六代，构建得到一个以周 18 为F6代换系群体。回交和自交几代后，群体内植株的表型性状趋于稳定，周 18 一致的成熟率。BC3F6-T093-周 18 群体构建路线如图 2-1 所示：

18图 3-1 利用 304 个多态性 SSR 标记构建的物理图谱，多态标记以红色显示，距离的单位是 MbFig.3-1 Physical map constructed based on the 304 polymorphic SSR markers between parents,Polymorphic markers in the advanced backcross population are highlighted in red, The unit of distance ismegabasepairs (Mb).

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本文编号：2742217