小麥回交導入系的分子標記檢測及QTL分析.pdf

1、干旱是影響小麥（Triticum aestivum L.）生產(chǎn)的主要非生物脅迫因素。作物抗旱性是復雜的數(shù)量性狀，對小麥抗旱相關重要農(nóng)藝和生理性狀進行遺傳剖析和QTL定位，對小麥抗旱性的遺傳改良具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本研究以旱地品種晉麥47為輪回親本、水地品種魯麥14為供體親本構建的BC3F4回交導入系((I)Ls）為材料，通過分子標記檢測，對雨養(yǎng)(DS)和灌溉(WW)條件下小麥抗旱相關重要農(nóng)藝性狀（株高、穗下節(jié)長、旗葉葉

2、枕-穗基部長、每穗總小穗數(shù)、穗頂部不孕小穗數(shù)、穗基部不孕小穗數(shù)、相對穗下節(jié)長、相對旗葉葉枕-穗基部長、單株穗數(shù)和千粒重）和生理性狀（葉綠素含量、冠氣溫差和葉綠素熒光動力學參數(shù)）進行QTL定位，揭示了這些復雜數(shù)量性狀的遺傳基礎和QTL表達規(guī)律。
　　具體研究結果如下:
　　1.利用512對小麥SSR標記引物對導入系的雙親晉麥47和魯麥14進行多態(tài)性分析，共檢測到147對多態(tài)性標記，占有效擴增的28.7％;利用其對供試的150個

3、BC3F4株系基因型進行遺傳選擇，檢測到2個株系分別有14個和32個標記位點的帶型不同于雙親，表明這2個株系為假雜株，隨后的分析材料為148個株系?；蛐蜋z測結果表明，晉麥47遺傳背景的回復率達92.8％，接近其理論值93.8％。147個標記中有16個標記屬于多染色體位點標記，不能確定其所屬的染色體，不做進一步分析。
　　2.根據(jù)國際小麥SSR標記整合圖，將131個標記整合為回交導入系的連鎖圖上，并計算導入片段的數(shù)目、大小和占基因

4、組的比例。在所有導入系中都檢測到供體片段，其中，有80個標記至少出現(xiàn)在1個導入系中，占多態(tài)性標記的61.1％。148個導入系含有2～12個供體片段，其中2個導入系含有2個導入片段，其它均含有4個或4個以上導入片段，每個導入系平均7.5個導入片段。導入片段的長度在3.0 cM～78.0 cM之間，平均長度為23.6 cM。導入系中的供體基因組覆蓋率在1.7％～12.5％之間，平均為6.9％，導入的供體基因組總長度為1384 cM，占供體基

5、因組的54.0％。在導入系的21個染色體連鎖群中，1B和6B染色體上沒有檢測到導入片段;5A和5D上檢測到的導入片段數(shù)最多，分別為160和134。不同染色體上供體染色體的覆蓋率為0～94.7％，平均覆蓋率為50.9％。根據(jù)小麥SSR整合圖，繪出了每條染色體的導入片段覆蓋圖。
　　3.對148個導入系株系7個重要農(nóng)藝性狀的分析表明，在雨養(yǎng)和灌溉兩種水分條件下，ILs群體多數(shù)性狀表現(xiàn)超雙親，性狀變異系數(shù)在2.34％～127.11％之間

6、，性狀均值偏向輪回親本晉麥47; ILs群體在WW條件下的TNS極顯著大于DS的，與魯麥14相似，這可能是供體親本魯麥14基因導入的結果。除SST外，其余性狀在兩種水分條件下均呈極顯著正相關(r=0.221**～0.555**)。
　　4.利用148個導入系對抗旱相關性狀進行QTL分析，通過單因素方差分析共檢測到146個抗旱相關性狀的QTL位點。其中株高QTL20個，穗下節(jié)長、旗葉葉枕-穗基部長、相對穗下節(jié)長、相對旗葉葉枕-穗基部

7、長QTL25、23、9和15個，每穗總小穗數(shù)、穗項部不孕小穗數(shù)、穗基部不孕小穗數(shù)及單株穗數(shù)QTL7、12、1和3個，千粒重QTL13個，葉綠素含量QTL7個，冠氣溫差QTL2個，葉綠素熒光動力學參數(shù)初始熒光、最大熒光、可變熒光與PSⅡ最大光化學效率QTL4、1、1和3個。60.3％位點的正向等位變異來自供體親本魯麥14，39.7％位點的正向等位變異來自輪回親本晉麥47，有些QTL位點在兩種水分條件下都被檢測到，可能是一些較穩(wěn)定的QTL位