小麦穗粒数及相关性状的qtl分析-作物遗传育种专业论文.docx

优秀毕业论文 精品参考文献资料 摘要 摘要 小麦是世界上重要粮食作物之一，提高小麦的产量是解决人类粮食需求的重要 途径。小麦产量由单位面积穗数、穗粒数和千粒重构成，其中穗粒数的增加是提高 小麦产量的重要途径之一。因此，如何利用植物基因组的理论和方法，从小麦野生资 源中发掘新的提高穗粒数相关基因具有重要的理论意义和实践应用价值。本研究中的 导入系是以人工合成的双二倍体小麦Am3为供体亲本、普通小麦品种莱州953为轮 回亲本经5次回交2次自交培育而成(BC5F3)。以该导入系、导入系次级分离群体及 96份多样性丰富的种质资源为材料，通过分子标记检测，进行穗粒数、小穗数和穗 长的QTL检测，取得结果如下： 1．以Am3为供体、莱州953为受体的80个BCsF3导入系为材料，对其穗部性 状的QTL进行鉴定。利用单因素方差分析法，以P郢．0I作为QTL存在的标准，共 检测到与穗粒数、穗长和小穗数有关的QTL分别为21个、11个及17个，有37个 QTL能在多年多点重复检测到，其中7个控制穗粒数、穗长及小穗数的QTL被定位 在同一个区域。 2．在Am3和莱州953的回交后代中鉴定出了1个高穗粒数导入系。以该导入系 后代75个BC5F2：3株系为材料，分别利用单标记分析法和复合区间作图法对穗粒数等 穗部性状进行QTL分析。其中单标记作图法共检测到18个、8个和19个与穗粒数、 穗长和小穗数有关的标记。利用复合区间作图法，共检测到2个控制穗粒数、2个控 制穗长和4个控制小穗数的QTL位点，对表型变异解释率分别为1．15％、1．22％和 1．9％。其中穗粒数和穗长分别有1个QTL能在两年重复检测到；穗粒数和小穗数分 别有2个和1个QTL能在2007年两种环境中检测到。并且在1A染色体上检测到同 时控制穗粒数和小穗数的QTL，穗长和小穗数的QTL被定位在4A染色体上同一个 区域，7B染色体上同时检测到控制穗粒数、穗长和小穗数的QTL位点。 3．在Am3和莱州953的导入系中检测到位于Xgwmll3(4B)附近的QTL具有 降低穗粒数和穗长的作用。利用分子标记辅助选择，得到在此位点分离的导入系ILl， ILl自交建立了含85个株系的BC5F2：3群体。选取了4B染色体上69个标记对该群体 进行检测，其中10个标记在群体中分离；利用复合区间作图法，在染色体4B的 Xgwmll3附近检测到了1个控制穗粒数的主效QTL，命名为织玎．caas-4B。该群体中 穗粒数的分离符合孟德尔分离规律，Qgn．caa$．4B能解释高达35．61％的表型变异。为 了对Qgn．caas．徊进行精细定位，选择ILl自交得到的497个BCsF2单株进行基因型 分析和表型鉴定，利用替换作图法，将控制穗部性状位点定位在Xgwmll3-Xgwm857 之间1．2cM范围内。用这2个标记对30个野生种和56个栽培种进行多样性研究，发 现这2个标记在栽培种中的多样性比野生种分别降低了49．0％和33．4％，且在栽培种 中检测到与轮回亲本莱州953相同的优势等位变异，分布频率高达73．2％与58．9％； 两标记的InRH都超出了期望值，表明此位点在驯化过程中经过了选择，将这2个SSR 位点等位变异数据与穗粒数进行关联分析，结果表明这2个位点与穗粒数存在较强的 关联。以上结果表明Xgwmll3-Xgwm857 关联。以上结果表明Xgwmll3-Xgwm857在小麦穗粒数选择中起着重要作用，其间可 能存在小麦驯化相关基因。 4．用132个标记对来自14个国家和地区96份小麦种质进行遗传多样性分析， 聚类分析结果表明，96份材料分为4类，选其中2类中的90份材料进行关联作图。 90份材料在132个SSR位点共检测到1181个等位变异，平均遗传多样性为0．65。利 用其分析结果与3个不同地点间(北京昌平试验点、洛阳水地试验点、洛阳旱地试验 点)性状值进行关联分析，结果表明，在3种环境中共检测到与穗粒数、穗长和小穗 数极显著相关的位点5个、31个和12个；3个与穗长相关位点Xbarcl58(1A)、Xbarc324 (3A)和Xbarc217(4D)在两种环境(北京昌平试验点和洛阳水地试验点)同时检 测到；2个与小穗数有关的位点Xcfa2219(IA)和Xgwm4(4A)也在两种环境(北 京昌平试验点和洛阳旱地试验点)同时检测到。3个位点Xbarc294(3A)、Xksu62(4B) 和Xbarc89(5B)同时与穗粒数和穗长极显著相关；有4个位点Xcfa2219(1A)、 Xgwm558(2A)、Xbarc334(4D)和Xbarcl77(5D)同时与穗长和小穗数极显著相 关。 关键词：小麦；穗粒数；QTL；人工合成小麦；导入系；驯化；关联分析 QTL QTL Analysis for G