小麥是世界上最重要的糧食作物之一。改良千粒重、穗粒數(shù)和灌漿速率等籽粒性狀是小麥高產(chǎn)育種的重要目標。籽粒相關性狀受多個微效基因控制,易受環(huán)境影響。因此,發(fā)掘環(huán)境穩(wěn)定的QTL、開發(fā)經(jīng)濟高效的分子標記可以減少投入、提高育種效率,對小麥產(chǎn)量改良具有重要意義。與傳統(tǒng)QTL分析方法相比,選擇基因型分析方法僅對表型極端的個體進行基因型鑒定,可以節(jié)約基因型分析成本。本研究以中麥871/中麥895 RIL群體266份家系為材料,2014-2017年度分別種植于河南安陽、商丘、周口以及陜西咸陽,對10個環(huán)境中的千粒重、粒長、粒寬、穗粒數(shù)及6個環(huán)境的平均灌漿速率進行測定。選擇30個極高和30個極低千粒重的家系,采用660K SNP芯片進行基因型分析,通過選擇基因型分析方法在1AL、2BS、3AL和5B染色體上發(fā)現(xiàn)了與千粒重及其相關性狀顯著關聯(lián)的位點。將與這些位點連鎖的SNP標記轉(zhuǎn)化為KASP（Kompetitive allele specific PCR,競爭性等位基因特異性PCR）標記并檢測266份家系。完備區(qū)間作圖法證實了上述QTL,并在5BS上發(fā)現(xiàn)一個新的穗粒數(shù)QTL。其中Qgw.caas-1AL、Q... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學院北京市

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

選擇基因型（B）和混合分組（A）分析

?扛摺?ANGetal.（2012）以Basmati385作為供體，華粳秈74為輪回親本，構(gòu)建了153個單染色體片段代換系，即每個系僅含有一個Basmati385染色體片段，遺傳背景均為華粳秈74。利用這些代換系發(fā)現(xiàn)了4個控制粒長的位點和4個控制粒寬的位點，其中一個控制粒寬的QTL（qGW8）位于8號染色體RM80和RM447之間。隨后利用一個單染色體片段代換系與華粳秈47雜交產(chǎn)生的167個F2單株，將qGW8定位在RM502和RM447之間；進一步通過2000個F2分離單株將區(qū)間縮小至RM502PSM736。根據(jù)純合重組單株的鑒定結(jié)果，qGW8位于RM502和PSM711之間約7.5kb的區(qū)段（圖1-2），僅包含LOC_Os08g41940基因的啟動子區(qū)和第一外顯子。經(jīng)遺傳驗證，LOC_Os08g41940即為目標基因。圖1-2水稻qGW8的精細定位過程。引自WANGetal.（2012）。Fig.1-2FinemappingofriceqGW8.ReprintedfromWANGetal(2012).

鮒刈楦鎏濉Ｍü??徊嬌?⒈曇嗆圖?ㄖ刈樘搴蟠?謀?型，將區(qū)間縮小至18.7kb，僅包含3個ORF。小麥中也有通過剩余雜合系進行QTL效應驗證和精細定位的研究。ZHAIetal.（2017）在6A染色體52.40585.43Mb（31.7cM）發(fā)現(xiàn)了控制千粒重、粒長、粒寬和穗粒數(shù)的QTL。隨后從初定位群體中鑒定出一個6AQTL區(qū)段處于雜合狀態(tài)的單株，在其衍生的分離群體中獲取近等基因系對QTL效應進行驗證；同時鑒定出3類重組單株并使其自交結(jié)實、產(chǎn)生近等基因系，根據(jù)表型結(jié)果將QTL區(qū)間縮小至236.98445.78Mb，相當于初定位群體遺傳連鎖圖上0.5cM的區(qū)間。圖1-3水稻qTGW3精細定位過程。引自YINGetal.（2018）。Fig.1-3FinemappingofriceqTGW3.ReprintedfromYINGetal(2018).1.2.2分子標記與定位所用的標記（SNP芯片、DArT等）不同，QTL驗證和精細定位所用的分子標記要有一定的靈活性，即適用于一個或幾個標記檢測大量個體的情況，同時還要保證通量高、準確性高、檢測時間短、成本低�，F(xiàn)有證據(jù)表明，英國LGC（LaboratoryoftheGovernmentChemist，政府化學家實驗室）公司開發(fā)的KASP（KompetitiveallelespecificPCR,競爭性等位基因特異性PCR）技術在轉(zhuǎn)化效率、通量、穩(wěn)定性、準確性和靈活性方面最具優(yōu)勢（RASHEEDetal.,2019;SEMAGNetal.,2014）。KASP技術基于引物末端堿基的特異匹配和通用熒光探針對SNP或InDel進行分型，可在96、384和1536孔PCR板中進行，熒光定量PCR儀或普通PCR儀結(jié)合酶標儀即可滿足大部分用戶的需求�；贙ASP技術，LGC公司還整合了一套高通量、低成本、靈活、快速的SNPline系統(tǒng)及實驗方案，每天可檢測20到500000個SNP標記，樣本數(shù)可達數(shù)萬個。目前，KASP技術廣泛應用于QTL定位與驗證、分子標記輔助選擇育種等方面（MAetal.,2018;RASHEEDetal.,2016;SUetal.,2016;WUe

【參考文獻】：
期刊論文
[1]黃淮麥區(qū)小麥主栽品種粒重與籽粒灌漿特性的關系[J]. 苗永杰,閻俊,趙德輝,田宇兵,閆俊良,夏先春,張勇,何中虎.  作物學報. 2018(02)
[2]A Sequential Quantitative Trait Locus Fine-Mapping Strategy Using Recombinant-Derived Progeny[J]. Qin Yang,Dongfeng Zhang and Mingliang Xu National Maize Improvement Center of China,China Agricultural University,Beijing 100193,China.  Journal of Integrative Plant Biology. 2012(04)
[3]Mapping of qGL7-2, a grain length QTL on chromosome 7 of rice[J]. Gaoneng Shao, Shaoqing Tang, Ju Luo, Guiai Jiao, Xiangjin Wei, Ao Tang, Jianli Wu, Jieyun Zhuang, Peisong Hu State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China.  遺傳學報. 2010(08)
[4]數(shù)量性狀基因定位研究中若干常見問題的分析與解答[J]. 李慧慧,張魯燕,王建康.  作物學報. 2010(06)
[5]數(shù)量性狀基因的完備區(qū)間作圖方法[J]. 王建康.  作物學報. 2009(02)

博士論文
[1]小麥關鍵性狀遺傳解析及功能標記開發(fā)[D]. 王金平.山東農(nóng)業(yè)大學 2017

碩士論文
[1]選擇基因型作圖方法在數(shù)量性狀基因定位中的有效性研究[D]. 孫艷萍.中國農(nóng)業(yè)科學院 2010



本文編號：3069341