小麦倒伏相关性状的QTL定位

摘要

倒伏是影响小麦高产稳产的重要因素。本研究以豫麦57(父本)和花培3号(母本)培育的双单倍体群体(DH population)为材料，在两年九个环境下，对茎秆基部节间解剖结构、机械特性、节间长度、鲜重、穗芒等小麦倒伏相关性状进行遗传分析和定位。主要研究内容和结果如下：
　　 1、共检测到34个影响茎秆基部第2节间解剖结构相关性状的QTL，分别位于1A，1B,2A,2D,3D,4B,4D，5B，5D，6A,7A,7D等12条染色体上，其中控制大维管束数目的Qlvb.sdau-5D在三个环境条件下中重现，可分别解释10.39-13.69％的表型变异。控制小维管束数目的Qsvb.sdau-1B和Qsvb.sdau-6A分别在两个栽培环境条件下有重现性，可解释8.54-17.2％和3.48-9.28％的表型变异；控制茎粗的Qsd.sdau-1B在两地三个环境中均稳定检测到，可解释4.95-11.37％的表型变异；其中检测到位于5D染色体上影响髓腔直径的QTL，可解释20.95％的表型变异。
　　 2、共检测到23个影响茎秆基部第二节间机械力学性状的QTL，分别位于1B,2A,2D,3D，5B，5D,7D等7条染色体上。其中位于3D染色体上的Qsh.sdau-3D可能有一因多效性，分别控制茎秆硬度、咬合性和回复力性状，可解释9.26-14.93％的表型变异。
　　 3、控制小麦株高的主效QTL位点Qph.sdau-4D在两年两地所有环境中均稳定表达，受环境影响较小，该位点可影响株高5.22cm，降低株高基因来源于父本豫麦57，可解释9.42-14.1％的表型变异，为主效QTL，可用于矮杆性状的分子标记辅助选择，提高小麦抗倒伏能力。
　　 4、对节间长度的条件QTL分析结果表明，条件QTL能检测更多的QTL。影响小麦株高和穗长发育基因分别位于不同染色体上，株高基因与穗长基因不连锁，为育种上培育适当降低株高和增加穗长的品种提供了方便。
　　 5、结合两地三个环境对节间长度的非条件和条件QTL定位结果表明，小麦植株基部节间长度主要受4D,4B,3A染色体上的位点控制，上部节间长度主要受位于4D，1B,7D染色体上的位点控制，穗长受位于2D染色体上的位点控制。
　　 6、共检测到17个控制植株鲜重、穗重、基部节间鲜重、基部第2节间鲜重的QTL，分别位于1B,2D,3A,4B,4D，5B，5D，6A等9条染色体上，其中位于3A染色体上控制基部第2节间鲜重的Qsbifw.sdau-3A在三个栽培条件下中均能够检测到，可解释5.47-10.25％的表型变异。
　　 7、芒相关性状共定位到38个QTL，分别位于1B，1D,2A,2B,2D,3D,4D，5D，6D等9条染色体上，其中21个QTL集中在2B染色体上。影响芒相关性状的主效QTL位点Qal.sdau-2B在两年九个环境中均稳定表达，控制芒长、总芒长、芒表面积、芒体积，可解释9.42-18.5％的表型变异；影响芒长性状的Qal.sdau-1D在5个不同的环境中稳定表达，可解释表型变异的7.04-13.06％。
　　 8、对本文所有与倒伏相关的性状定位结果的汇总统计表明，同一性状甚至多个性状，在不同的环境和年份之间，集中定位到某个或几个染色体上的相近位点，表现出QTL成簇分布的现象，有利于在分子标记辅助选择育种中聚合优良性状。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩写词说明

声明

1 前言

2 材料和方法

3 结果与分析

4 讨论

5 结论

主要创新点

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况