普通小麥重要品質(zhì)性狀的QTL定位.pdf

1、品質(zhì)改良是我國當(dāng)前小麥育種的主要目標(biāo)之一。利用分子數(shù)量遺傳學(xué)方法研究品質(zhì)相關(guān)性狀、進(jìn)行基因定位,可為分子標(biāo)記輔助選擇和品質(zhì)改良提供理論基礎(chǔ)。1B.1R易位系在我國小麥育種中曾發(fā)揮過重要作用,但鑒于其對小麥加工品質(zhì)的負(fù)面影響,明確其對小麥品質(zhì)遺傳效應(yīng),對1B.1R易位系在育種中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。此外,籽粒硬度、高低分子量谷蛋白亞基和面粉顏色對小麥磨粉品質(zhì)和加工品質(zhì)也有重要影響。本研究以PH82-2(硬質(zhì)、非1B.1R)為母本與內(nèi)鄉(xiāng)

2、188(軟質(zhì)、1B.1R)雜交,通過一粒傳獲得240個(gè)F5:6重組自交系,于2004-05及2005-06年度種植于安陽、焦作和泰安,對重要的品質(zhì)性狀,即面粉和中國白鹽面條顏色參數(shù)及PPO活性、黃色素含量(YPC)、容重(TW、千粒重(TKW)、面粉蛋白含量(FPC)、mixograph參數(shù)及面粉糊化參數(shù)(RVA參數(shù))和面條品質(zhì)性狀進(jìn)行QTL定位,并分析1B.1R易位、高低分子量谷蛋白亞基及籽粒硬度對這些品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)。主要結(jié)果如下

3、： 1.對面粉和面條的11個(gè)顏色參數(shù)及其相關(guān)性狀的QTL結(jié)果表明,這些性狀主要受5D染色體上籽粒硬度位點(diǎn)(Ha)、1B染色體短臂(short arm ofchromosome 1B,SA1B)或1RS(Secl)及7A染色體上Psy-A1基因位點(diǎn)影響。 籽粒硬度位點(diǎn)(Ha)是影響面粉顏色參數(shù)、FPC和面粉PPO活性的主要因素之一,尤其對面粉亮度(FL*)、黃色度(Fb*)、面粉顏色指標(biāo)(FCI)和面粉PPO活性,影響最大

4、,貢獻(xiàn)率分別為80.3％、57.9％、73.2％和55.1％,但對面粉a*(Fa*)影響很小,貢獻(xiàn)率僅為2.0％。Ha位點(diǎn)對籽粒硬度的貢獻(xiàn)率為75％。 1RS和Psy-A1基因位點(diǎn)是造成面粉黃色素含量高(YPC)及導(dǎo)致面粉、面條偏黃(Fb*和Nb*)的主要因素；1RS對它們的貢獻(xiàn)率為3 1.9％、7.8％和13.7％,而Psy-A1基因位點(diǎn)為33.9％、12.6％和22.0％。此外,1RS和Psy-A1位點(diǎn)對面粉a*(Fa*)和

5、Kent-Jones顏色等級(jí)(KJ)影響也非常大,對Fa*的貢獻(xiàn)率分別為26.1％和35.9％,對KJ的貢獻(xiàn)率17.2％和19.3％；但對面條亮度(NL*)影響較小,貢獻(xiàn)率僅為4.5％和4.3‰1RS對FCI和面條a*(Na*)沒有影響,Psy-A1基因?qū)λ鼈兊挠绊懸卜浅Ｐ　?2A染色體的Ppo-A1基因位點(diǎn)對PPO活性的貢獻(xiàn)率為20.2％；除此之外,籽粒硬度位點(diǎn)對PPO活性表現(xiàn)出更大的貢獻(xiàn)率,達(dá)55.1％。在3A和3B染色體上

6、分別檢測到一個(gè)控制面粉蛋白含量的QTL,貢獻(xiàn)率為5.9％和4.9％：在1A、3B和4A上發(fā)現(xiàn)影響YPC、Fa*和KJ的QTL,其中4A上影響YPC的QTL在各環(huán)境中均可穩(wěn)定檢測到；在7B染色體上與Psy-A1基因的同源位置上也發(fā)現(xiàn)一個(gè)影響FCI的QTL。 2.對15個(gè)品質(zhì)性狀參數(shù)進(jìn)行QTL分析,結(jié)果表明麥谷蛋白亞基位點(diǎn)(Glu-B1、Glu-D1和Glu-A3)、SA1B或1RS和Ha位點(diǎn)是影響這些品質(zhì)參數(shù)的主效位點(diǎn)。

7、控制容重(TW)和千粒重(TKW)的QTL主要位于小麥染色體的第4、5、6同源群以及7A染色體,但效應(yīng)都比較低。共檢測到4個(gè)QTL,影響面粉蛋白含量,分別位于3A、3B和5D(2個(gè)),其中Ha位點(diǎn)影響最大,貢獻(xiàn)率達(dá)27.1％。在控制Zeleny沉降值(ZS)的6個(gè)位點(diǎn)中,1RS和Glu-D1位點(diǎn)影響最大,貢獻(xiàn)率為19.3％和17.6％。 Mixograph參數(shù)主要受麥谷蛋白亞基位點(diǎn)及SA1B的影響。Glu-D1位點(diǎn)對峰值時(shí)間(M

8、PT)和弱化值(Weakening slope,WS)貢獻(xiàn)率最大,分別為43.1％和39.7％,同時(shí)對峰值寬度(MPW)和8min帶寬(MTxW)影響也較大,貢獻(xiàn)率分別為16.2％和24.2％。SA1B對8min帶寬影響最大,貢獻(xiàn)率為42.2％,而對峰值寬度和WS影響則較小,貢獻(xiàn)率為9.8％和11.1％。Glu-B1位點(diǎn)對峰值時(shí)間影響較大,貢獻(xiàn)率為18.0％,而對峰值寬度、8min帶寬和WS貢獻(xiàn)率為10.3％、11.0％和14.2％。G

9、lu-A3位點(diǎn)對這些mixograph參數(shù)影響都較小,貢獻(xiàn)率為5.9％～10.0％。此外,Ha對峰值寬度也有較大,貢獻(xiàn)率為21.8％。 Ha對RVA參數(shù),峰值黏度(RPV)、最終黏度(RFV)、反彈值(RSb)都有重要影響,尤其對糊化溫度(RPT)影響最大,貢獻(xiàn)率達(dá)71.5％。此外,在1A、5B和7D上都檢測到控制峰值黏度的QTL;在1B、3B、5B、6D和7A上都發(fā)現(xiàn)控制最終黏度的QTL,其中,1B上的QTL影響最大,貢獻(xiàn)率為