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小麦主要农艺性状的条件和非条件QTL定位

刘宾

  本研究以花培3号×豫麦57的双单倍体(Doubled Haploid,DH)群体为作图群体,利用分子遗传图谱和基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件,对籽粒产量、硬度等性状进行了QTL定位分析。并利用QGAstation对株高、单株产量和穗部相关性状等进行了条件QTL定位,取得的主要结果如下: 1.对籽粒硬度、粒长和千粒重性状进行了QTL定位分析。检测到控制千粒重的7个加性效应位点,其中Qtkw6A的遗传贡献率最大,可解释9.39%的表型变异。控制粒长的8个加性效应位点中,Qgl6A的遗传贡献率最大,可解释14.96%的表型变异。控制籽粒硬度的5个加性效应位点,其中Qhd1B.1的遗传贡献率最大,可解释7.51%的表型变异。 2.对株高的发育过程进行了非条件与条件分析。非条件QTL中,Qph5D.1和Qph4D.1分别在4个和3个时期同时检测到,且总贡献率较大。Qph5D.1是决定拔节期株高的主效QTL,Qph4D.1是决定穗下节间伸长的主效QTL。条件QTL中,Qph4B在3月29日-4月7日和4月7日-4月15日两个时间段内持续表达,说明该QTL主要是在该段时间内表达的QTL。Qph5D.1可在4月7日前的两个时期都检测到,且总贡献率较大为30.54%,进一步说明了Qph5D.1在拔节期起主要的作用。Qph5D.2在4月15日—4月23日表达,而后又在5月1日—5月8日重新表达,总贡献率达到24.91%,是控制后期株高增长的主效的QTL。 3.对单株产量相关性状进行条件QTL定位。检测到控制单株产量的13个加性效应,控制单株穗数的11个加性效应,控制穗粒数的14个加性效应位点,控制千粒重的14个加性效应位点。在以单株穗数、穗粒数或者千粒重为给定条件的情况下,分别检测到了14、5和18个加性效应位点,通过比较条件和非条件QTL定位的情况,对其效应进行了分类。在非条件定位时,同时控制单株产量和穗粒数的一个QTL(Qyd1A.2)处于相同的位置,在给定穗粒重的情况下,不能检测到Qyd1A.2,说明这个QTL是通过控制穗粒数影响单株产量的位点,该QTL一因多效。在给定千粒重的情况下,Qyd3B仍然能检测到,说明该位点不是通过控制千粒重而影响单株产量。Qyd2B.2是控制单株产量的位点,在分别排除单株穗数、千粒重和穗粒数的效应时,单株产量的效应值变化不大。说明该位点同时控制上述三个性状,产量构成三要素对单株产量都起重要的作用。 4.对穗部性状进行了条件QTL定位。检测到控制穗粒重的14个加性QTL,控制穗长的15个加性QTL,控制小穗数的16个加性QTL,控制穗粒数的14个加性QTL。在分别以穗长、小穗数或者穗粒数为给定条件的情况下,分别检测到了22、19和11个加性QTL。在给定穗粒数的情况下进行穗粒重的条件QTL,检测不到Qskw4A.2,说明该位点是影响穗粒数的位点,通过调节穗粒数来影响穗粒重,并且贡献率为43.66%,是非常重要的主效QTL。Qskw2D.2、Qskw4A.1和Qskw6A.2是单独进行穗粒重和分别排除穗长、小穗数和穗粒数的效应均检测到的QTL,说明这三个位点同时控制穗长、小穗数和穗粒数,对穗粒重都起重要的作用,且贡献率分别为16.79%、26.12%和12.6%,是主效QTL,可以用于分子辅助选择。……   
[关键词]:小麦;产量性状;穗部性状;株高;条件和非条件QTL
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:山东农业大学2011年