野生二粒小麦4AL染色体上抽穗期QTL的定位

摘要

抽穗期是小麦育种中的重要目标性状之一，抽穗期的早晚将直接或间接影响产量、品质和抗逆等许多重要的农艺性状，在一些地区还影响后季作物的播种期，从而影响后季作物的产量。为了筛选稳定表达的小麦抽穗期QTL，本研究利用一套中国春为遗传背景的野生二粒小麦染色体臂置换系(Chromosome arm substitution lines，CASLs)，以早熟CASL3AL、7BS与迟熟的4AL配制两个杂交组合，在两个播期环境下形成的4个F2作图群体为试材，进行抽穗期性状统计分析，采用复合区间作图法对小麦4AL染色体臂上抽穗期QTL进行分析。获得的主要结果如下:　　1.田间试验发现在不同播期条件下，CASL3AL、CASL7BS均比受体亲本CS早抽穗，而CASL4AL均比CS迟抽穗。在秋播时CASL3AL和CASL7BS比CASL4AL要早熟20天左右，从秋播（2014年9月）到冬播（2015年2月），CASL的抽穗期从180天缩短到100天。　　2.对2013年11月7日和2014年2月15日两个播种期下的CASL杂交亲本及其F2群体进行抽穗期变异分析发现:抽穗期在双亲之间差异很大，在P=0.01时，4个F2作图群体抽穗期差异都达到了极显著水平，而且抽穗期分离明显，容易分组，且后代中出现了超亲现象。两年中各杂交组合F2群体抽穗期性状呈现近似正态分布，并偏向于早熟。　　3.利用Mapmaker3.0分析软件，将19个SSR标记定位在4AL染色体上，该遗传图谱的图距为67.8 cM，标记间平均距离为3.6 cM;联合表型数据与遗传图谱，利用WinQTLcart2.5软件进行QTL分析，以LOD值大于2.5为阈值，采用复合区间作图法检测QTL。结果表明4个作图群体两年中都有检测到抽穗期QTL，其中3个群体中检测到的QTL位于同一个标记区间内（Xbarc170-Xwmc262），加性效应值来自母本3AL或7BS，分别可解释13.06％、18.84％和34.27％的表型变异。　　本研究为进一步精细定位并克隆该QTL及在分子辅助育种选育适宜熟期的优良小麦品种奠定基础。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 小麦抽穗期遗传机理研究

1．1．1 春化基因

1．1．2 光周期基因

1．1．3 早熟性基因

1．2 构建遗传连锁图谱常用的分子标记

1．2．1 限制性片段长度多态性

1．2．2 随机扩增多态性DNA

1．2．3 微卫星标记

1．2．4 单核苷酸多态性标记

1．2．5 多样性微阵列技术

1．3 小麦抽穗期性状的OTL定位

1．4 QTL定位的原理

1．4．1 定位群体

1．5 OTL的精细定位

1．5．1 常用分离群体定位QTL的不足

1．5．2 导入系的构建

1．6 QTL定位方法及效应分析

1．6．1 基于性状的分析方法(Trait-based Analysis，TBA)

1．6．2 基于标记的分析方法(Marker-based Analysis，MBA)

1．7 本研究的目的及意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 小麦材料

2．1．2 主要仪器设备

2．1．3 SSR引物

2．2 技术路线

2．3 研究方法

2．3．1 田间试验

2．3．2 抽穗期记载

2．3．3 小麦基因组DNA提取

2．3．4 基于PCR原理的分子标记分析

2．3．5 带型记录

2．3．6 建立遗传连锁图谱

2．3．7 数据统计和QTL定位

3 结果与分析

3．1 不同播种期对CASL抽穗期的影响

3．2 抽穗期统计分析

3．3 多态性分子标记筛选

3．4 遗传连锁图谱构建

3．5 抽穗期OTL定位

3．6 抽穗期上位性OTL

4 结论

5 讨论

5．1 亲本及F2表型分离分析

5．2 OTL定位的可靠性

5．3 与前人研究结果比较

5．4 OTL的一因多效

参考文献

附录

致谢