小麥穗發(fā)芽與種子活力的QTL分析.pdf

1、小麥（Triticum aestivum L.）是中國(guó)重要的糧食作物之一，高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是小麥育種的重要目標(biāo)。穗發(fā)芽不僅影響產(chǎn)量，而且嚴(yán)重影響小麥的品質(zhì)和種用價(jià)值。種子活力可以反映種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的潛在能力，影響小麥的生長(zhǎng)發(fā)育狀況和最終產(chǎn)量。因此，分析小麥穗發(fā)芽和種子活力的遺傳信息，對(duì)提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)具有重大意義。本研究以小麥花培3號(hào)和豫麥57構(gòu)建的168個(gè)家系的DH(Doubled Haploid)群體為材料，利用分析軟件ICIMap

2、ping3.3和QGAstation2.0，對(duì)小麥穗發(fā)芽(PHS)、種子休眠期發(fā)芽勢(shì)(GE)和發(fā)芽率(GP)以及種子解除休眠后不同萌發(fā)時(shí)期幼苗干重(SDW)、動(dòng)員種子貯藏物質(zhì)的質(zhì)量(WMSR)和種子貯藏物質(zhì)的利用效率(SRUE)進(jìn)行QTL分析。尋找與這些性狀相關(guān)的QTL位點(diǎn)，分析其遺傳效應(yīng)，為小麥品種改良提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.揭示了小麥穗發(fā)芽與休眠期種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率之間的相關(guān)性。穗發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率呈顯著

3、正相關(guān)，可用測(cè)定休眠期種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率代替穗發(fā)芽的測(cè)定，操作更簡(jiǎn)單、實(shí)用性更強(qiáng)。
　　2.在2年4個(gè)環(huán)境下（2015年在邢臺(tái)、滄州、保定，2016年在保定），定位了小麥穗發(fā)芽的加性QTL。檢測(cè)到9個(gè)QTL，分別位于1A、1D、2B、3B、6A、6B、6D和7D等8條染色體上，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為5.63％～18.09％。檢測(cè)到5個(gè)主效QTL(貢獻(xiàn)率大于10％)，分別為QPHS-1A、QPHS-2B、QPHS-6B、QPHS-6D

4、和QPHS-7D。其中QPHS-6B和QPHS-7D在2個(gè)環(huán)境下均被檢測(cè)到，該二位點(diǎn)的增效基因均來(lái)源于母本花培3號(hào)。
　　3.在1個(gè)環(huán)境下（2016年保定），定位了小麥種子休眠期發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的加性QTL。檢測(cè)到6個(gè)QTL，分別位于2B、4D、6A和7D染色體上，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為4.75％～26.52％。其中QGE-4D和QGP-4D位于4D染色體的同一標(biāo)記區(qū)間內(nèi)，即Xcfe254-BE293342區(qū)間，增效基因均來(lái)源于母本花

5、培3號(hào)。
　　4.明確了小麥穗發(fā)芽與解除休眠后種子SDW、WMSR和SRUE之間的相關(guān)性。SDW、WMSR和SRUE與4個(gè)環(huán)境下的穗發(fā)芽率之間相關(guān)性均未達(dá)到顯著標(biāo)準(zhǔn)，表明穗發(fā)芽抗性的強(qiáng)弱，不會(huì)對(duì)小麥種子解除休眠后種子的萌發(fā)和幼苗的長(zhǎng)勢(shì)造成影響。
　　5.探討了小麥種子解除休眠后，不同萌發(fā)階段WMSR等性狀與種子初始重量(ISDW)間的相關(guān)性。小麥ISDW與SRUE之間的相關(guān)性不顯著;萌發(fā)早期（3天），SDW、WMSR與ISD

6、W的相關(guān)性不顯著，而萌發(fā)中期（6天）和后期（9天），SDW、WMSR與ISDW之間呈顯著正相關(guān)。
　　6.檢測(cè)了小麥種子解除休眠后，萌發(fā)不同階段WMSR等性狀的非條件QTL。檢測(cè)到9個(gè)QTL（3個(gè)控制SDW，3個(gè)控制WMSR，3個(gè)控制SRUE），分別位于1A、1B、2D、4B、6D和7D等6條染色體上，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為7.93％～13.92％。定位到4個(gè)主效QTL，分別為QSDW-6D，QWMSR-1B，QSR UE-1A和Q

7、SRUE-7D。
　　7.定位了小麥種子解除休眠后，在萌發(fā)的不同階段WMSR等性狀的條件QTL。定位到9個(gè)QTL（2個(gè)控制SDW，3個(gè)控制WMSR，4個(gè)控制SRUE），分別位于1A、1B、2D、5D、6D、7B和7D等7條染色體上，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為7.12％～14.10％。檢測(cè)到4個(gè)主效QTL，分別為QWMSR-1B、QWMSR-6D、QSRUE-1A和QSRUE-1B。其中QWMSR-1B、QSRUE-1B和QSRUE-7D