大麦抽穗期不同叶片形态与灌浆期籽粒表型和灌浆特性的QTL定位
发布时间：2021-08-16 09:30
大麦（Hordeum vulgare L.）,是世界最早被驯化的第四大谷物之一。在大麦中,冠层叶,尤其是旗叶是提供碳水化合物生产的主要来源,在灌浆期间,旗叶和倒一叶贡献整株植物80%以上的初级营养物质。解析大麦不同叶片形态性状的遗传机理,可以为大麦高光效和理想株型品种的选育提供一些理论依据,对大麦产量潜力的遗传改良有促进作用。籽粒灌浆是决定大麦籽粒发育进程,影响产量和品质的复杂动态生理过程,并且与籽粒表型和饱满度紧密相关。大麦籽粒发育是一个动态进程,研究籽粒发育动态及籽粒灌浆特性的遗传特点,有助于发现新的改善籽粒形态和产量的基因位点,对提高大麦产量潜力及开展分子标记辅助育种（MAS）有重要意义。本研究基于122个株系的双单倍体（DH）群体,利用已构建的包含1962个标记的高密度遗传图谱,对大麦抽穗期不同叶片（旗叶、倒一叶、倒二叶和倒三叶）的叶长和叶面积性状进行QTL定位;在灌浆期至成熟期的7个取样时段对大麦籽粒形态和籽粒灌浆特性进行动态QTL分析与定位,主要结果如下:1. 大麦不同叶片叶长和叶面积的表型分析:通过对大麦DH群体8个叶部形态性状（旗叶长、倒一叶长、倒二叶长、倒三叶长、旗叶...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
017年大麦产量世界分布图（FAOSTAT）
大麦抽穗期不同叶片形态与灌浆期籽粒表型和灌浆特性的QTL定位3图1.2大麦的叶片特征（Shaafetal2019）Fig.1.2Illustrationofbarleyleafcharacteristics(Shaafetal2019)A.大麦叶片的结构，包括叶鞘、叶舌和叶耳以及叶角B.叶片和叶鞘的连接处C.叶片正面基部和远端以及中脉D.叶背面E.叶片长度和宽度的测量部位F.叶倾角，叶片正面的法线（N）与垂直地面的Z轴形成的夹角(A)Structureofabarleyleaf,comprisedofthesheathandblade,theliguleandauricles;theinsertionangleatthelaminajointisshown(α).(B)Laminajointconnectingtheleafbladetotheleafsheath.(C)Leafadaxialside:proximal‐distalandmedial‐lateralaxesareindicated,alongwiththemidrib(midvein).(D)Leafabaxialside.(E)Measurementofleafbladelength(LL)istakenfromtheliguletothetip(redarrows),leafbladewidth(LW)istakenatthewidestpoint(dashedline).(F)Definitionoftheleafinclinationangle(LIA,θL),theleafsurfacenormal(N)isthevectorperpendiculartoleafbladeandthezenith(Z)istheverticalvector1.1.2大麦叶片形态的遗传学研究前人总结了双子叶植物和单子叶植物叶片生长的保守遗传和分子机制，特别是对拟南芥，玉米和水稻叶片的研究（Nelissenetal2016），相比之下，在大麦中仅鉴定了参与叶大小控制的少数基因。与玉米中描述的各种叶片突变体相比（Neufferetal1997），大麦叶片突变体的表型特征不是很好。前人报道了一些控制叶片大小和叶角的位点作为潜在候选基因（Drukaetal2011），具体的信息如表1.1所示。就叶片大小而言，大麦突变体被分类为窄叶（如angustifolium，fol），宽叶（如broadleaf1，blf1），长叶（如curly3，cur3）或短叶（如curlydwarf1，cud1）。隐性窄叶矮化?
大麦抽穗期不同叶片形态与灌浆期籽粒表型和灌浆特性的QTL定位39图3.2上部4片叶叶长和叶面积性状QTL位点在染色体上的分布Fig.3.2ChromosomeslocationofreliableQTLassociatedwithtopfourleaveslengthandareatraits左侧是以遗传距离（centiMorgan,cM）为单位标尺，遗传图谱中水平线代表标记的位置，红色表示2015定位到的QTL，绿色表示2016年定位到的QTLGeneticdistancescaleincentiMorgan(cM)wasplacedatleftmargin.Thehorizontalbarsinthegeneticmaprepresentedthepositionofthemarkers.LocationofQTLwasindicatedfor2015(red)and2016(green)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Genetics of barley tiller and leaf development[J]. Salar Shaaf,Gianluca Bretani,Abhisek Biswas,Irene Maria Fontana,Laura Rossini. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(03)
[2]应用剩余杂合体衍生群体定位水稻粒重粒形QTL[J]. 朱安东,孙志超,朱玉君,张荟,牛小军,樊叶杨,张振华,庄杰云. 中国水稻科学. 2019(02)
[3]盐胁迫下水稻苗高和分蘖数的发育动态QTL分析[J]. 孙健,王敬国,刘化龙,谢冬微,郑洪亮,赵宏伟,邹德堂,栾非时. 核农学报. 2015(02)
[4]Identification of unconditional and conditional QTL for oil, protein and starch content in maize[J]. Yuqiu Guo,Xiaohong Yang,Subhash Chander,Jianbing Yan,Jun Zhang,Tongming Song,Jiansheng Li. The Crop Journal. 2013(01)
[5]不同发育时期小麦粒重性状QTL的动态分析[J]. 王晖,兰进好,田纪春. 植物遗传资源学报. 2012(06)
[6]小麦籽粒淀粉积累动态的条件和非条件QTL定位[J]. 田宾,刘宾,朱占玲,谢全刚,田纪春. 中国农业科学. 2011(22)
[7]小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位[J]. 朱占玲,刘宾,田宾,谢全刚,李文福,田纪春. 中国农业科学. 2011(15)
[8]不同棱型大麦品种(系)籽粒灌浆特性和产量性状分析[J]. 冯辉,王树杰,郜战宁,赵金枝,翟新然. 浙江农业学报. 2011(01)
[9]不同发育时期大豆籽粒干物质积累的QTL动态分析[J]. 韩英鹏,滕卫丽,杜玉萍,孙德生,张忠臣,徐香玲. 中国农业科学. 2010(07)
[10]数量性状基因的完备区间作图方法[J]. 王建康. 作物学报. 2009(02)
博士论文
[1]不同生态环境下小麦籽粒灌浆速率及有关性状的QTL定位分析[D]. 王瑞霞.中国农业科学院 2008
硕士论文
[1]水稻粒形QTLqGS7.1的定位与验证[D]. 薛炮.中国农业科学院 2018
[2]外源ABA和GA对小麦籽粒蛋白质积累及灌浆进程的影响[D]. 杨卫兵.山东农业大学 2011
本文编号：3345425
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
017年大麦产量世界分布图（FAOSTAT）
大麦抽穗期不同叶片形态与灌浆期籽粒表型和灌浆特性的QTL定位3图1.2大麦的叶片特征（Shaafetal2019）Fig.1.2Illustrationofbarleyleafcharacteristics(Shaafetal2019)A.大麦叶片的结构，包括叶鞘、叶舌和叶耳以及叶角B.叶片和叶鞘的连接处C.叶片正面基部和远端以及中脉D.叶背面E.叶片长度和宽度的测量部位F.叶倾角，叶片正面的法线（N）与垂直地面的Z轴形成的夹角(A)Structureofabarleyleaf,comprisedofthesheathandblade,theliguleandauricles;theinsertionangleatthelaminajointisshown(α).(B)Laminajointconnectingtheleafbladetotheleafsheath.(C)Leafadaxialside:proximal‐distalandmedial‐lateralaxesareindicated,alongwiththemidrib(midvein).(D)Leafabaxialside.(E)Measurementofleafbladelength(LL)istakenfromtheliguletothetip(redarrows),leafbladewidth(LW)istakenatthewidestpoint(dashedline).(F)Definitionoftheleafinclinationangle(LIA,θL),theleafsurfacenormal(N)isthevectorperpendiculartoleafbladeandthezenith(Z)istheverticalvector1.1.2大麦叶片形态的遗传学研究前人总结了双子叶植物和单子叶植物叶片生长的保守遗传和分子机制，特别是对拟南芥，玉米和水稻叶片的研究（Nelissenetal2016），相比之下，在大麦中仅鉴定了参与叶大小控制的少数基因。与玉米中描述的各种叶片突变体相比（Neufferetal1997），大麦叶片突变体的表型特征不是很好。前人报道了一些控制叶片大小和叶角的位点作为潜在候选基因（Drukaetal2011），具体的信息如表1.1所示。就叶片大小而言，大麦突变体被分类为窄叶（如angustifolium，fol），宽叶（如broadleaf1，blf1），长叶（如curly3，cur3）或短叶（如curlydwarf1，cud1）。隐性窄叶矮化?
大麦抽穗期不同叶片形态与灌浆期籽粒表型和灌浆特性的QTL定位39图3.2上部4片叶叶长和叶面积性状QTL位点在染色体上的分布Fig.3.2ChromosomeslocationofreliableQTLassociatedwithtopfourleaveslengthandareatraits左侧是以遗传距离（centiMorgan,cM）为单位标尺，遗传图谱中水平线代表标记的位置，红色表示2015定位到的QTL，绿色表示2016年定位到的QTLGeneticdistancescaleincentiMorgan(cM)wasplacedatleftmargin.Thehorizontalbarsinthegeneticmaprepresentedthepositionofthemarkers.LocationofQTLwasindicatedfor2015(red)and2016(green)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Genetics of barley tiller and leaf development[J]. Salar Shaaf,Gianluca Bretani,Abhisek Biswas,Irene Maria Fontana,Laura Rossini. Journal of Integrative Plant Biology. 2019(03)
[2]应用剩余杂合体衍生群体定位水稻粒重粒形QTL[J]. 朱安东,孙志超,朱玉君,张荟,牛小军,樊叶杨,张振华,庄杰云. 中国水稻科学. 2019(02)
[3]盐胁迫下水稻苗高和分蘖数的发育动态QTL分析[J]. 孙健,王敬国,刘化龙,谢冬微,郑洪亮,赵宏伟,邹德堂,栾非时. 核农学报. 2015(02)
[4]Identification of unconditional and conditional QTL for oil, protein and starch content in maize[J]. Yuqiu Guo,Xiaohong Yang,Subhash Chander,Jianbing Yan,Jun Zhang,Tongming Song,Jiansheng Li. The Crop Journal. 2013(01)
[5]不同发育时期小麦粒重性状QTL的动态分析[J]. 王晖,兰进好,田纪春. 植物遗传资源学报. 2012(06)
[6]小麦籽粒淀粉积累动态的条件和非条件QTL定位[J]. 田宾,刘宾,朱占玲,谢全刚,田纪春. 中国农业科学. 2011(22)
[7]小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位[J]. 朱占玲,刘宾,田宾,谢全刚,李文福,田纪春. 中国农业科学. 2011(15)
[8]不同棱型大麦品种(系)籽粒灌浆特性和产量性状分析[J]. 冯辉,王树杰,郜战宁,赵金枝,翟新然. 浙江农业学报. 2011(01)
[9]不同发育时期大豆籽粒干物质积累的QTL动态分析[J]. 韩英鹏,滕卫丽,杜玉萍,孙德生,张忠臣,徐香玲. 中国农业科学. 2010(07)
[10]数量性状基因的完备区间作图方法[J]. 王建康. 作物学报. 2009(02)
博士论文
[1]不同生态环境下小麦籽粒灌浆速率及有关性状的QTL定位分析[D]. 王瑞霞.中国农业科学院 2008
硕士论文
[1]水稻粒形QTLqGS7.1的定位与验证[D]. 薛炮.中国农业科学院 2018
[2]外源ABA和GA对小麦籽粒蛋白质积累及灌浆进程的影响[D]. 杨卫兵.山东农业大学 2011
本文编号：3345425
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