四川小麥地方品種產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀形成的分子解析.pdf

1、小麥（Triticum aestivum L.），是世界上播種面積最大、產(chǎn)量僅次于玉米的第二大糧食作物。小麥?zhǔn)侵袊谌蠹Z食作物，由于中國人多地少矛盾突出，進(jìn)一步提高產(chǎn)量潛力是我國小麥育種的永恒主題。如今隨著人們生活水平和小麥加工技術(shù)水平的提高，還要求育種家更加注重小麥品質(zhì)的改良。而小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性狀多數(shù)為數(shù)量性狀，對(duì)這些數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)主要采用家系連鎖分析和自然群體關(guān)聯(lián)分析的方法進(jìn)行研究。目前，關(guān)聯(lián)分析具有周期短、精確度高

2、、檢測(cè)位點(diǎn)多等優(yōu)點(diǎn)，普遍運(yùn)用于數(shù)量性狀的研究中。
　　本研究以64份四川小麥地方種質(zhì)資源組成的自然群體為材料，基于產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀表型分析，以分布于21條染色體的134個(gè)SSR標(biāo)記與17個(gè)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，以期揭示四川小麥地方品種產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀的重要基因組區(qū)段及關(guān)鍵位點(diǎn)，并對(duì)重要的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)異等位變異的分析，為四川小麥地方品種利用和產(chǎn)量與品質(zhì)相關(guān)性狀分子育種提供參考依據(jù)。獲得的主要結(jié)果如下:
　　1、利用均勻分布于

3、21條染色體的108個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行遺傳多樣性分析，共檢測(cè)到539個(gè)等位變異，等位變異范圍為2～10個(gè)，平均每個(gè)SSR標(biāo)記檢測(cè)到4.99個(gè)等位變異，每個(gè)SSR位點(diǎn)的多態(tài)性信息含量指數(shù)(Polymorphism information content，PIC)變化范圍為0.18～0.83，平均多態(tài)性信息含量指數(shù)為0.51。證實(shí)四川地方小麥具有豐富的遺傳多樣性。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在A、B、D三個(gè)基因組中，四川地方小麥種質(zhì)的D基因組擁有較高的遺

4、傳多樣性，而A基因組最低，其分子標(biāo)記的等位變異和多樣性信息含量均表現(xiàn)為D基因組＞B基因組＞A基因組。結(jié)合UPGMA聚類模型和群體結(jié)構(gòu)分析將四川地方小麥種質(zhì)劃分為二個(gè)類群。
　　2、通過四川小麥地方種質(zhì)群體結(jié)構(gòu)和性狀-標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析，結(jié)合3個(gè)環(huán)境表型鑒定發(fā)現(xiàn)，共檢測(cè)到14個(gè)產(chǎn)量、品質(zhì)相關(guān)性狀與28個(gè)SSR標(biāo)記達(dá)到穩(wěn)定的極顯著關(guān)聯(lián)。其中，有19個(gè)SSR分子標(biāo)記與產(chǎn)量相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)，9個(gè)SSR分子標(biāo)記與品質(zhì)相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)。在獲得的關(guān)聯(lián)標(biāo)記中，

5、共有8個(gè)SSR標(biāo)記與穗長關(guān)聯(lián)，Xgwm372與多個(gè)性狀均達(dá)到極顯著關(guān)聯(lián)，包括穗長、公差指數(shù)、形成時(shí)間、沉淀值和評(píng)價(jià)值。同時(shí)，在2A染色體上發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)染色體區(qū)段為Xgwm448-Xgwm328和Xgwm328-Xgwm372，均與穗長極顯著關(guān)聯(lián)，區(qū)段大小分別為6.0cM和2.0cM。
　　3、通過攜帶“無效等位基因(null allele)”表型均值為參照，評(píng)估等位變異的潛在表型效應(yīng)增量（減量），對(duì)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異進(jìn)行進(jìn)一步的遺傳

6、解析。對(duì)8個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)標(biāo)記進(jìn)行優(yōu)異位點(diǎn)分析，共發(fā)現(xiàn)12個(gè)與產(chǎn)量相關(guān)性狀顯著關(guān)聯(lián)的優(yōu)異等位變異;對(duì)6個(gè)品質(zhì)相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)標(biāo)記進(jìn)行優(yōu)異位點(diǎn)分析，共發(fā)現(xiàn)了9個(gè)與品質(zhì)性狀顯著關(guān)聯(lián)的優(yōu)異等位變異。
　　基于上述結(jié)果，本研究發(fā)現(xiàn)了一批產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)優(yōu)異位點(diǎn)、等位變異及攜帶優(yōu)異等位變異的基因資源，可以彌補(bǔ)家系連鎖法QTL定位信息的不足，并直接利用等位變異信息進(jìn)行親本選拔、組合選配及后代等位變異輔助選擇，為有效利用四川小麥地方品