【摘要】：小麥是全球最重要的糧食作物之一,低溫冷害是限制小麥生產(chǎn)的重要非生物逆境脅迫。應用分子標記技術篩選與抗寒性相關聯(lián)的分子標記,能加快推進小麥抗寒的育種進程,為小麥分子標記輔助育種提供理論依據(jù)。本研究以543份小麥自然群體為研究材料,鑒定小麥苗期抗寒性,利用高通量測序技術得到的基因型數(shù)據(jù)對自然群體進行了群體結構和親緣關系分析,同時與抗寒性鑒定的表型數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析,以篩選出與抗寒性性狀顯著關聯(lián)的SNP位點。同時研究了室內小麥抗寒性鑒定的最適低溫脅迫溫度,比較和分析不同低溫脅迫條件下各指標的變化規(guī)律,結合田間抗寒性指標數(shù)據(jù),找出一套重復性好、可操作性強、準確性高的室內小麥抗寒性鑒定評價方法。主要研究結果如下:1.室內低溫(-14℃)冷凍處理3h的小麥冷凍成活率與田間凍害等級調查數(shù)據(jù)呈顯著負相關(r=-0.427)。根據(jù)低溫冷凍處理3h后的小麥冷凍成活率大小,可以判斷小麥受凍害的程度,進而小麥抗寒性鑒定。2.在控制群體結構和材料間親緣關系條件下,利用混合線性模型將11140個多態(tài)性SNP,抗寒性狀進行全基因組關聯(lián)分析,共檢測到75個與小麥抗寒性顯著相關的SNP位點,分布在小麥的第1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、6B、6D、7A、7B、和7D號染色體上。其中2B和5A染色體上數(shù)量最多,為8個,第5B、7B染色體數(shù)量較多,為7個。貢獻率最大的SNP標記(BS00044895_51)位于7A染色體上,能解釋18.70%的表型變異,貢獻率最小的SNP標記(Ra_c2964_2254)位于3D染色體上,解釋3.50%的表型變異。3.利用MLM模型進行關聯(lián)分析,凍害等級在6個環(huán)境下共檢測到63個與抗寒相關的SNP位點,貢獻率在3.51%(IACX5971、Ex_c52589_795)-14.91%(wsnp_CAP11_c2435_1256981)之間;死蘗率在4個環(huán)境下共檢測到56個與抗寒相關的SNP位點,貢獻率在3.50%(Ra_c2964_2254)-18.70%(BS00044895_51)之間;枯葉率在4個環(huán)境下共檢測到42個與抗寒相關的SNP位點,貢獻率在4.04%(RAC875_c45166_1174)-16.54%(BS00044895_51)之間。4.對顯著SNP標記進行抗寒相關候選基因預測,共預測到23個抗寒相關的候選基因,這些基因按照功能分為5類:第1類基因編碼防御響應蛋白,包括Stb6、BTR1和LR1基因;第2類基因編碼許多生化途徑的酶,包括WAK、hemH、Acc-1、Acc-2、CKX2.4、CKX2.5、GT47-2A和cytochrome P450基因;第3類基因編碼轉錄因子和啟動子,包括ERF1、PHR1-B1、CBF10、TaAP2-A、TaAP2-D和SNF2P基因;第4類基因編碼貯藏蛋白,包括Glu-Dty、ACT-1、Gli-D2和Glo-2基因;第5類基因為春化基因,包括Vrn2、ZCCT1和ZCCT2基因。
【學位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳廣鳳;陳建省;田紀春;;小麥株高相關性狀與SNP標記全基因組關聯(lián)分析[J];作物學報;2015年10期

2 令凡;李朝周;回振龍;焦健;呂鵬;;應用電導率法及Logistic方程測定油橄欖品種的抗寒性[J];廣東農(nóng)業(yè)科學;2015年01期

3 姜麗娜;張黛靜;宋飛;劉佩;樊婷婷;余海波;李春喜;;不同品種小麥葉片對拔節(jié)期低溫的生理響應及抗寒性評價[J];生態(tài)學報;2014年15期

4 朱玉磊;王升星;趙良俠;張德新;胡建幫;曹雪連;楊亞杰;常成;馬傳喜;張海萍;;以關聯(lián)分析發(fā)掘小麥整穗發(fā)芽抗性基因分子標記[J];作物學報;2014年10期

5 李卓夫;李瑩;王曉楠;;不同抗寒性冬小麥品種間冷凍后電導率與成活率比較分析[J];東北農(nóng)業(yè)大學學報;2014年06期

6 張麗華;梁雙波;崔永增;張麗;姚海坡;賈秀領;;黃淮海南部小麥抗寒性比較及指標篩選[J];中國農(nóng)學通報;2014年12期

7 任軍;黃志霖;曾立雄;施征;;低溫脅迫下植物生理反應機理研究進展[J];世界林業(yè)研究;2013年06期

8 張倩;劉崇懷;郭大龍;姜建福;樊秀彩;張穎;;5個葡萄種群的低溫半致死溫度與其抗寒適應性的關系[J];西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版);2013年05期

9 馮玉磊;王曉楠;付連雙;晁美麗;關濤;孫瑩璐;李卓夫;;寒地冬小麥返青期抗氧化特性[J];麥類作物學報;2012年03期

10 王靜;趙密珍;于紅梅;王壯偉;孟憲鳳;;低溫脅迫下草莓花半致死溫度的研究[J];江西農(nóng)業(yè)大學學報;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張秋平;謝丙炎;楊宇紅;劉志敏;;辣椒CaJERF1基因的克隆及原核表達研究[A];中國植物病理學會2006年學術年會論文集[C];2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于晶;寒地冬小麥東農(nóng)冬麥1號抗寒機理研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 安玉玲;小麥揉混特性和溶劑保持力的全基因組關聯(lián)分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2017年

2 王朗;節(jié)節(jié)麥形態(tài)學性狀和苗期耐低磷相關性狀的全基因組關聯(lián)分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2015年

3 楊學芳;冬小麥苗期抗寒生理性狀自由水/束縛水的QTL分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2014年

4 潘玉恒;小麥耐濕相關性狀的關聯(lián)分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2013年

5 張文超;不同小麥品種春化、光周期基因分子標記檢測和抗凍性機制的分析[D];河南大學;2013年

6 巨偉;冬小麥抗寒生理性狀的QTL分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2012年

7 馮玉磊;寒地冬小麥返青期低溫響應的生理特性與蛋白質組分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2012年

8 張小英;不同苜蓿品種對秋冬低溫條件的生理適應性研究[D];內蒙古農(nóng)業(yè)大學;2008年

本文編號：2789461