發(fā)掘人工合成小麥中增加千粒重的QTL.pdf

1、小麥是世界上最重要的糧食作物之一，由于瓶頸效應與長期選擇，使現代栽培小麥的遺傳基礎狹窄。小麥野生近緣種中存在有大量可用于小麥改良的優(yōu)異基因。因此，發(fā)掘并利用小麥野生近緣種中的優(yōu)異基因，有利于拓寬栽培小麥的遺傳基礎。千粒重是小麥產量的構成因素之一，進一步提高千粒重是小麥超高產育種的一條重要途徑。然而千粒重與穗粒數和穗數通常呈負相關，與株高正相關，成為小麥超高產育種的重要限制因素。本研究利用四倍體波斯小麥(2n=28，AABB)與粗山羊草A

2、e38(2n=14，DD)雜交人工合成的六倍體小麥Am3為供體親本，普通小麥萊州953為輪回親本，經5次回交的兩個F2:3次級分離群體(高千粒重群體85個家系和低千粒重群體75個家系)為材料，通過分子標記檢測，發(fā)掘人工合成小麥中增加千粒重的QTL，并對其它農藝性狀進行QTL定位，為QTL的進一步精細定位和克隆等研究奠定基礎。主要結果如下： 1.采用SSR熒光標記分析技術和銀染技術相結合的方法用648對不同來源的SSR引物對親本萊

3、州953和Am3進行多態(tài)性檢測，其中348對引物在兩親本間有穩(wěn)定的多態(tài)性，多態(tài)性頻率為53.7％。有66對SSR引物在高千粒重導入系群體中出現多態(tài)性，占多態(tài)性標記的18.96％。有63對SSR引物在低千粒重導入系群體中出現多態(tài)性，占多態(tài)性標記的18.1％。 2.利用MapManager軟件，將高千粒重導入系群體的58個多態(tài)性SSR標記定位在小麥8條染色體上，連鎖圖總長為344.6cM，平均每個標記間的遺傳距離為5.9cM。同樣的

4、方法將低千粒重導入系群體的52個多態(tài)性SSR標記定位在小麥9條染色體上，連鎖圖的總長為366.9cM，平均每個標記間的遺傳距離為7.1cM。導入片段遠遠大于理論值。 3.利用WindowsQTLCartographer2.0軟件，采用復合區(qū)間作圖法取LOD≥2.5為閾值，對兩個群體進行OTL檢測。在高千粒重群體中共檢測到10個QTL，其中3個千粒重OTL分別位于1A、3D和4B染色體上，1個粒長QTL位于7B染色體上，2個粒寬O

5、TL分別位于1A、和4B染色體上，2個穗數QTL分別位于4B和7B染色體上，2個株高OTL分別位于3D和4B染色體上。在低千粒重群體中共檢測到17個QTL，其中3個千粒重OTL分別位于1A、4B和7B染色體上，4個粒長QTL分別位于1A和2D染色體上，1個粒寬QTL位于7B染色體上，2個穗數QTL分別位于4B和7B染色體上，2個株高QTL分別位于2D和4B染色體上，5抽穗期QTL分別位于2A、2D、6B和7B染色體上。 4.在高

6、千粒重導入系群體中，共檢測到3個來自Am3增加千粒重的新的QTL位點(QGw.caas-1A1、QGw.caas-3D、QGw.caas-4B1)。QGw.caas-3D在3個環(huán)境中都檢測到，解釋表型變異18.1％-31.8％，增加千粒重2.3-4.8g，表明該QTL是一個穩(wěn)定的主效QTL。QGw.caas-1A1在2個環(huán)境中檢測到，解釋表型變異21.4％-33.8％，增加千粒重2.7-3.8g。QGw.caas-4B1在2個環(huán)境中檢測

7、到，解釋表型變異10.9％-30.2％，增加千粒重3.9-4.8g。所發(fā)現的增加千粒重OTL與穗數、穗粒數和株高不存在不利的相關關系，有利于千粒重、穗數、穗粒數的同步提高及株高的降低，因此是較為理想的提高千粒重的QTL。 5.雖然輪回親本Am3的農藝性狀比萊州953的差，但在導入系群體中，通過表型選擇和QTL分析，選出了一些農藝性狀比輪回親本萊州953有較大改良的導入系。如高千粒重導入系IL6的平均千粒重為60.5g，平均穗粒數