甘蓝型油菜高产抗倒相关性状间的协调及遗传分析和QTL

摘要

在油菜生产上，由于受到品种、种植模式、自然灾害等诸多因素的影响，倒伏问题时有发生，影响到油菜的高产稳产，增大机械化收割难度，严重影响到农民的收入，已经引起人们的高度重视。基于存在的问题，以TNDH群体为材料，于2013-2014年和2014-2015年度种植于华中农业大学。以倒伏指数作为评价倒伏的指标，研究了倒伏与产量协调的方法，倒伏与产量相关性状的遗传分析，倒伏与产量相关性状的QTL，为他人研究油菜倒伏提供一定的基础。本实验研究结果如下：
　　油菜的抗倒伏能力和植株的产量是一对矛盾的性状，油菜单产越高的植株一般情况下越容易倒伏，而抗倒伏能力强的材料产量却很低。苗高（SH）越高，单株产量（YL）越大，倒伏指数（LI）越大；株高（PH）/苗高（SH）越大，单株产量越小，倒伏指数越小。株高（PH）与单株总角果数（TSP）、倒伏指数（LI）、单株产量（YL）达到极显著正相关，相关系数分别为：0.594、0.538、0.673；倒伏指数（LI）与单株总角果数（TSP）呈显著正相关，系数为0.378，与单株产量（YL）呈极显著正相关，相关系数为0.522；单株产量（YL）与单株总角果数（TSP）、每角果粒数（SP）、千粒重（TSW）呈极显著正相关，相关系数分别为：0.691、0.396、0.451。倒伏指数（LI）只与单株产量（YL）和单株总角果数（TSP）呈显著或极显著正相关。在单株产量（YL）不变的情况下，降低倒伏指数可以减少单株总角果（TSP），提高每角果粒数（SP）和千粒重（TSW）；倒伏指数一定的情况下，想要提高产量，可以有效地减少单株总角果数（TSP），通过提高每角果粒数（SP）和千粒重（TSW）来提高产量（YL）。
　　利用TNDH群体估测株高（PH)、每角果粒数（SP）、单株总角果数（TSP）、倒伏指数（LI）、总冠层（LMI）、茎秆充实度（SD）、含油量（OC）、蛋白质含量（PC）、水分（WC）、单株产量（YL）、千粒重（TSW）11个数量性状的遗传力和基因数目，并通过估算各个性状的偏度、峰度系数分析影响各性状的基因间的作用方式。研究表明：上述11个性状的遗传力分别为84.29％、71.93%、67.94%、53.29%、80.24%、71.23%、84.64%、81.23%、85.29%、71.29%和64.53%;控制各性状的基因数目分别为13.7、12.4、24.7、31.2、12.7、21.4、10.3、11.5、10.9、11.2和13.8对。控制倒伏指数和充实度的基因间存在互补，控制单株角果数的基因间可能存在互作作用；控制每角果粒数和千粒重基因间存在重叠作用；控制单株产量总冠层高、株高、种子的含油量、水分含量和蛋白含量的基因间无互作。
　　在2014年和2015年两个环境下分别对倒伏和产量相关的7个性状进行检测，采用复合区间作图法，最终在两个环境中分别检测到27个和26个QTL。共检测到与株高相关的QTL共7个，单个贡献率为2.56~22.90%；与倒伏指数相关的QTL12个，单个贡献率为2.41~21.30%；与茎秆充实度相关的QTL6个，单个贡献率为5.90~14.09%；与每角果粒数相关的QTL8个，单个贡献率为4.17~14.96%；与千粒重相关的QTL6个，单个贡献率为3.25~21.30%；与单株总角果数相关的QTL8个，单个贡献率为2.69~11.51%；与单株产量相关的QTL8个，单个贡献率为4.81~22.47%。

目录

声明

1 前言

1.1 产量

1.2 作物倒伏

1.3 产量与抗倒伏协调的研究进展

1.4 油菜产量相关性状遗传研究进展

1.5 油菜倒伏遗传研究进展

1.6 研究的目的及意义

2.1 试验地点

2.2 试验材料

2.3 试验方法

2.4 考种测产

2.5 统计分析方法

2.6 连锁图谱的构建和QTL定位分析

2.7 数据处理与分析

3 结果与分析

3.1 DH群体及双亲的相关性状表现

3.2DH 群体倒伏与产量协调的分析

3.3 DH群体遗传参数的估算

3.2 相关性状的QTL定位

4 讨论

4.1 倒伏与产量的协调

4.2 倒伏及产量相关性状的遗传分析

4.3 倒伏及产量相关性状的QTL

5 结论

参考文献

致谢