小麦5DL上分子标记的开发及抽穗期主效QTl-Qhd5D的定位

摘要

抽穗期是与小麦适应性直接相关的一个很重要的特征，同时也是小麦生产中很重要的农艺性状之一，它直接或间接的影响小麦的产量和抗性。小麦是异源六倍体，基因组结构复杂，每个基因组上存在的分子标记的密度也有较大差异。通过前人构建的分子遗传图谱发现A、B基因组上分子标记较多，而D基因组各个染色体上的标记较少，尤其是4D和5D染色体，多个研究显示5DL的Xbarc320 Xwmc215附近区段存在许多重要的“QTL簇”，因此开发5DL上的分子标记对小麦遗传图谱的加密及重要性状的定位具有重要意义。前人选用高产、多抗的中国普通小麦花培3号和综合性状优良的国审小麦品种豫麦57配制的DH群体构建了初级遗传连锁图谱，并在5DL的Xbarc320-Xwmc215区间定位到一个新的控制抽穗期的主效QTL-Qhd5D，贡献率为53.19％。因此，本研究开发了此区段内的一些分子标记，并对QTL-Qhd5D进行进一步的物理定位，研究结果如下:
　　1、次级群体构建:利用已构建的DH60与豫麦57BC5F2群体3000多单株，用Xbarc320和Xwmc215两个前景标记进行随机筛选，共选出交换单株298株。
　　2、SNP-SSR标记的开发:在Xbarc320-Xwmc215区段共发现了109个SNP-SSR位点，用Primer5对其中的72个位点设计合成了引物，其中47对引物对可以扩增出稳定清晰的带型。4个标记在DH群体存在差异。同时，用3个中国春缺体材料(N5A-T5B、N5B-T5A、N5D-T5A)验证SNP-SSR所在染色体的位置，都在5DL染色体上。
　　3、SNP标记的开发:利用直接测序、90K基因芯片和基因组简化测序的方法对豫麦57、花培3号、DH60及作为新群体亲本的人工合成小麦材料SDAU1、SDAU4进行SNP位点查找，在豫麦57、花培3号之间未发现目标区段内的SNP位点，在DH60和SDAU1、SDAU4之间通过90K芯片发现11个目标区段内的SNP位点，用基因组简化测序发现5个SNP位点。
　　4、遗传作图及定位:将其中的4个标记Xtdc11、Xtdc31、Xtdc38、Xtdc44定位在5D遗传图谱上，将QTL-Qhd5D定位在Xwmc215-Xtdc38区域，此区间对应的物理位置是AT5D4964-AT5D4993之间，约12Mb的范围。

目录

声明

符号说明

摘要

1 引言

1．1 小麦抽穗期的遗传规律研究

1．2 小麦抽穗期相关QTL定位的研究进展

1．2．1 与光周期有关的QTL研究

1．2．2 与春化基因有关的QTL研究

1．2．3 与早熟基因有关的QTL研究

1．2．4 与抽穗期有关的QTL研究

1．3 DNA分子标记

1．3．1 限制性片段长度多态性RFLP

1．3．2 随机扩增多态性RAPD

1．3．3 序列标志位点STS

1．3．4 简单序列重复SSR

1．3．5 扩增片段长度多态性AFLP

1．3．6 单核苷酸多态性SNP

1．4 分子标记的开发

1．4．1 SSR标记的开发

1．4．2 SNP标记的开发

1．5 遗传图谱的构建

1．5．1 作图群体的选择

1．5．2 遗传标记的选择与类型

1．5．3 构建分子连锁图

1．6 基因定位的种类与方法

1．6．1 质量性状基因定位

1．6．2 数量性状QTL定位

1．7 小麦遗传图谱研究进展

1．8 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 基于SNP的SSR标记的开发及图谱构建

2．1．1 试验材科

2．1．2 方法

2．2 直接测序法寻找SNP位点

2．2．1 试验材料

2．2．2 方法

2．3 基因芯片

2．3．1 试验材料

2．3．2 试验方法

2．4 简化基因组测序法寻找SNP位点

2．4．1 试验材料

2．4．2 试验方法

2．5 次级群体的建立及筛选

2．5．1 抽穗期调查标准

2．5．2 标记筛选

2．5．3 次级作图群体的建立

3 结果与分析

3．1 次级群体的建立

3．2 标记的开发

3．2．1 SSR的分布特征

3．2．2 SNP-SSR引物设计及其有效性

3．2．3 直接测序法查找到的SNP位点

3．2．4 基因芯片查找到的SNP位点

3．2．5 简化基因组测序查找SNP位点，即SLAF-seq

3．3 遗传作图与定位

3．3．1 遗传作图

3．3．2 抽穗期的表型值分析

3．3．3 抽穗期主效QTL-Qhd5D定位

4 讨论

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文及专利情况