小麥(Tritium aestivum L.)是世界范圍內(nèi)的三大主要的糧食作物之一。小麥可以生產(chǎn)出面條,面包,饅頭等各種食物,為人們提供了大量的碳水化合物和蛋白質(zhì),同時也為世界糧食安全作出了重要貢獻。通過分子遺傳學方法對小麥的表性狀進行分析,將會更深入的了解其遺傳背景,為小麥的分子標記遺傳育種提供更多的理論基礎。本研究以川農(nóng)17×綿陽11小麥重組自交系群體和兩個親本為材料,對小麥重要品質(zhì)性狀,籽粒性狀及延綠性狀進行多年的研究,主要有以下幾個結(jié)果:1.選用SSR分子標記對川農(nóng)17和綿陽11這兩個親本進行了篩選,共有191個SSR分子標記在親本間表現(xiàn)出多態(tài)性,以此構(gòu)建的川農(nóng)17×綿陽11重組自交系的遺傳連鎖圖譜的總長為3203 c M,覆蓋小麥基因組的21條染色體,分子標記間的平均間隔距離為16.76 c M。2.采用ICIM-ADD的方法對小麥的重要品質(zhì)性狀進行了QTL定位分析。共有15個降落值的QTL被檢測到,分布于小麥的2A、2B、3D、4A、4D、5B、6B和7D染色體上。其中QFn.sicau-4A和QFn.sicau-6B是主效,穩(wěn)定降落值的QTL,都具有負加性效應并可以導致降落值降低。在3D染色體上存在一個降落值QTL能解釋了最大的表型變異。在4D染色體上存在微效降落值QTL并能在兩個環(huán)境中被檢測到;小麥的SDS沉淀值定位于1B和6B染色體上,其中在1B染色體上Xwmc626-Xwmc31區(qū)間檢測到一個穩(wěn)定、主效的SDS沉淀值QTL,其具有正加性效應可以提升SDS沉淀值;在3D染色體上,存在一個穩(wěn)定表達的容重QTL。對于小麥的發(fā)芽指數(shù),面筋指數(shù),面團形成時間,面團穩(wěn)定時間等品質(zhì)性狀,均沒有在多個環(huán)境下檢測到穩(wěn)定的QTL。采用Network2.0軟件對小麥的品質(zhì)性狀加性效應QTL與環(huán)境的互作效應進行了檢測,僅檢測到一個位于1B染色體上的容重QTL,存在顯著的加性效應并具有顯著的QTL位點與環(huán)境的互作效應。對于小麥的品質(zhì)性狀加性效應QTL間的上位效應研究發(fā)現(xiàn),檢測到八對具有上位效應的配對QTL組合。存在五對上位互作效應的降落值QTL,其中3A/4B和3B/5B染色體間的降落值QTL沒有在染色體上單獨位點表現(xiàn)出加性效應但存在位點間的上位效應;此外小麥的穩(wěn)定時間QTL間,面團形成時間QTL位點間及面筋指數(shù)QTL位點間各檢測到了一對具有顯著上位互作效應QTL。然而在這些具有上位互作效應的小麥品質(zhì)性狀QTL中,僅有降落值的Qfn.sicau-3B/Qfn.sicau-5B在兩個環(huán)境中表現(xiàn)出加性×加性上位性×環(huán)境間互作。3.在對小麥的籽粒性狀進行QTL定位分析后,發(fā)現(xiàn)4D染色體上存在一個穩(wěn)定且主效的籽粒長QTL。另將籽粒寬的QTL定位于1A、2B和7B染色體上。檢測到4D染色體上存在一個籽粒長寬比的QTL且能解釋11.66%的表型變異。在單一環(huán)境下分別檢測到5個千粒重QTL,定位于1A、4D、5A、7B及7D染色體上。此外,檢測出籽粒寬QTL間(2A/4A染色體間)和籽粒長寬比性狀QTL(5A/7B染色體間)存在上位互作效應,且均沒有表現(xiàn)出與環(huán)境存在明顯的互作。4.小麥中1BL/1RS易位可以導致小麥的品質(zhì)性狀降低,對降落值,SDS沉淀值,濕面筋含量表現(xiàn)出極為顯著的負效應;對于小麥的籽粒性狀影響較小。5.在小麥灌漿期間,小麥旗葉的葉綠素a含量、葉綠素b含量及總?cè)~綠素含量均處于逐步上升階段并于開花后30天左右達到極值;此外,1BL/1RS易位并不能決定群體中延綠株系的占比,且不會導致葉綠素a含量、葉綠素b含量及總?cè)~綠素含量表現(xiàn)出顯著性差異,但1BL/1RS易位株系的延綠持續(xù)時間會比非1BL/1RS易位株系稍長,即小麥的基因型是決定小麥生理延綠性的主要因素。在小麥灌漿期間,沒有在不同時期檢測到具有一致性位點的葉綠素含量相關QTL,由此可以推斷控制葉綠素含量相關的QTL是特異性表達的。檢測到葉綠素a的QTL位于2D、4D和6D染色體上,葉綠素b含量QTL位于4A染色體上,總?cè)~綠素含量QTL位于1D、2D、4D和6D染色體上。此外,在小麥灌漿期間的同一時期,在2D、4D和6D染色體上,葉綠素a和總?cè)~綠素含量QTL位點處于同一位置。6.小麥的同一性狀在不同環(huán)境下均存在高度的極顯著正相關性,說明小麥的表型性狀在不同環(huán)境中具有一定的環(huán)境適應性和性狀穩(wěn)定性;在單個環(huán)境中,小麥品質(zhì)性狀間均沒有表現(xiàn)出一致的相關性;籽粒形態(tài)性狀間存在不同的相關性但都與千粒重性狀呈現(xiàn)出極顯著正相關關系,因而可以在籽粒形態(tài)性狀與千粒重性狀的選育過程中把千粒重性狀作為首要的選育指標;此外,小麥的品質(zhì)性狀與籽粒性狀之間存在拮抗效應,即在小麥產(chǎn)量提升的同時,小麥的品質(zhì)性狀會有不同程度的降低。7.通過對小麥品質(zhì),籽粒性狀及延綠性狀進行QTL定位分析后發(fā)現(xiàn)一些分子標記與眾多小麥性狀密切關聯(lián),這些分析標記信息將為以后小麥的分子標記輔助育種提供一些參考。
【學位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S512.1
【部分圖文】：

圖 1 川農(nóng) 17×綿陽 11 重組自交系Fig. 1 The QTLanalysis results of wheat quality, kernel shapetraits重組自交系群體中品質(zhì)，籽粒形態(tài)，千粒重及葉綠素含量性狀的shapes, thousand kernels weight and chlorophyll contentin Chuannong17×Mianyang11 RIL population及葉綠素含量性狀的 QTL 定位結(jié)果

圖 1 川農(nóng) 17×綿陽 11 重組自交系Fig. 1 The QTLanalysis results of wheat quality, kernel shapetraits重組自交系群體中品質(zhì)，籽粒形態(tài)，千粒重及葉綠素含量性狀的shapes, thousand kernels weight and chlorophyll contentin Chuannong17×Mianyang11 RIL population及葉綠素含量性狀的 QTL 定位結(jié)果

3.3 1BL/1RS 易位對小麥表型性狀的影響3.3.1 川農(nóng) 17×綿陽根據(jù)采用 A-PAGE 方法鑒定體被劃分為含有 1BL/1RS（118 個株系）（圖 3）。×綿陽 11 重組自交系群體中 1BL/1RS易位的鑒定結(jié)果Sec-1 位點在該重組自交系群體中的結(jié)果，該群易位株系組（53 個株系）和非 1BL/1RS。易位的鑒定結(jié)果易位株系組
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本文編號：2887027