冬小麦苗期抗寒生理性状自由水/束缚水的QTL分析

摘要

普通小麦（Triticum asetivum L.）是世界主要粮食作物之一，高产是小麦育种的重要目标。但在冬小麦种植区冻害频繁发生，导致小麦产量下降。冻害成为小麦生产上最大的自然灾害之一。通过对小麦抗寒生理性状的基因定位研究，为抗寒育种提供重要的理论依据。本研究以两个小麦主栽品种花培3号和豫麦57杂交获得的168个DH(doubled haploid)品系为研究材料，构建遗传连锁图谱。于2012和2013年分别种植于3个试验点。越冬时期，在6种环境下，采长势一致的完全新展开叶，测定总含水量与束缚水含量，计算出自由水/束缚水比值。通过作图软件Icimapping3.3，对小麦叶片抗寒生理性状自由水/束缚水进行QTL定位，为进一步开展基因克隆、功能基因序列分析、分子标记辅助选择育种奠定基础，小麦抗寒生理性状自由水/束缚水的QTL定位结果如下:
　　1.冬小麦叶片抗寒生理性状自由水/束缚水与田间冻害程度调查数据呈显著正相关。对6个环境下的168个株系的自由水/束缚水进行检测，都完全符合正态分布，说明此性状是由多基因控制。
　　2.遗传图谱经过加密后，共包含357个位点，图谱全长2780.9cM，平均两个遗传分子标记间的遗传距离是7.79cM，形成24个连锁群，被定位在小麦的21条染色体上，平均每个连锁群为14.9个位点。
　　3.6个环境中共检测到9个控制冬小麦抗寒性生理性状（自由水/束缚水）加性QTLs，分布在7条染色体:1A，1B，1D，2A，2D，3A，5D。其中，主效QTL共4个（遗传贡献率大于10％）。3种环境条件下，都能检测到位点qRFB-2D（标记区间Xcfd53-Xwmc18。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 影响小麦抗寒性的外界因素

1．1．1 温度与抗寒性

1．1．2 光周期与抗寒性

1．1．3 土壤与抗寒性

1．1．4 其他

1．2 影响小麦抗寒性的内部因素

1．2．1 品种与抗寒性

1．2．2 部位与抗寒性

1．2．3 含水量与抗寒性

1．2．4 抗冻蛋白与抗寒性

1．2．5 抗寒基因与抗寒性

1．2．6 渗透调节物与抗寒性

1．2．7 自由基与抗寒性

1．3 小麦抗寒生理性状指标

1．3．1 含水量

1．3．2 光合作用

1．3．3 呼吸作用

1．3．4 细胞膜

1．4 QTL定位分析(QTL，Quandtative trait locus)

1．4．1 冬小麦抗寒性基因定位

1．4．2 分子标记与遗传作图

1．4．3 作图群体对QTL定位的影响

1．4．4 QTL定位的其必要条件

1．4．5 小麦QTL定位常用群体

1．4．6 QTL定位方法

1．5 本试验的意义

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 试验方法

2．2．1 田间试验

2．2．2 样品处理

2．2．3 田间冻害调查

2．2．4 数据分析

2．2．5 小麦基因型分析

2．2．6 PCR及其引物的筛选

2．3 数据统计分析

2．3．1 性状分析

2．3．2 连锁图谱的构建和QTL分析

3 结果与分析

3．1 冬小麦叶片抗寒生理性状自由水／束缚水与田间冻害程度的相关性

3．2 DH群体及亲本叶片自由水／束缚水表型分析

3．3 分子连锁图谱的构建

3．4 QTL定位

4 讨论

4．1 冬小麦抗寒性生理指标的重要性

4．2 QTL定位结果的多样性

4．3 环境对QTL定位的影响

4．4 进一步研究设想

4．4．1 饱和遗传图谱的构建

4．4．2 QTL精细定位

5 结论

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢