本文關(guān)鍵詞：河南省小麥新品種（系）遺傳解析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了深入了解河南省近年來新育成小麥品種(系)的遺傳基礎(chǔ),利用田間試驗(yàn)、溫室抗白粉病接種鑒定、遺傳學(xué)分析和全基因組掃描與關(guān)聯(lián)分析方法,對(duì)河南省近年來育成和審定的小麥品種(系)進(jìn)行了遺傳解析,主要研究結(jié)果如下： 1、利用華北地區(qū)流行的2個(gè)白粉菌菌株E09和E20對(duì)2009～2013年度參加河南省區(qū)域試驗(yàn)和預(yù)備試驗(yàn)的小麥新品種(系)進(jìn)行白粉病抗性鑒定,同時(shí)利用與Pm2、Pm4a、Pm8和Pmm21基因連鎖的分子標(biāo)記檢測(cè)了相關(guān)抗白粉病基因的分布。在鑒定的908個(gè)小麥新品種(系)中有199個(gè)抗E09,占21.9%；在鑒定的412個(gè)小麥新品種(系)中有39個(gè)抗E20,占9.5%,其中有15個(gè)同時(shí)抗E09和E20。在908個(gè)鑒定的小麥新品種(系)中,580個(gè)含有1BL/1RS,占63.9%,含有Pmm8或新的1RS來源抗白粉病基因；另有2個(gè)品種(系)含有6AL/6VS來源廣譜抗白粉病基因Pm21,8個(gè)可能攜帶Pm2,2個(gè)可能含有Pm4a；6個(gè)品種(系)可能含有多個(gè)基因。 2、對(duì)36個(gè)河南省小麥新品種(系)進(jìn)行苗期白粉病抗性鑒定和遺傳分析,利用Illumina Infinium iSelect90K SNP芯片結(jié)合集群分離分析法(Bulked Segregate Analysis,BSA)規(guī)模化快速檢測(cè)其攜帶的抗白粉病基因,同時(shí)利用與Pm4a、Pm4b、Pm8和Pm21連鎖的分子標(biāo)記檢測(cè)相應(yīng)的抗病基因。SNP芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn),24個(gè)品種(系)在抗、感池DNA間檢測(cè)到一個(gè)顯著差異多態(tài)性SNPs峰值,其中20個(gè)品種(系)在2AL染色體上有一個(gè)顯著差異多態(tài)性SNPs峰值,推測(cè)抗病基因位于2AL染色體上,可能是Pm4位點(diǎn)的抗白粉病基因；利用已知的Pm4a和Pm4b分子標(biāo)記Xgwm356和P1-P2未能在這36個(gè)品種(系)中檢測(cè)到Pm4a和Pm4b抗白粉病基因,很可能是遺傳背景不同所致。利用位于2AL染色體上多態(tài)性SNP序列開發(fā)了與2AL染色體上抗白粉病基因緊密連鎖的分子標(biāo)記wggc116-12,在開04131/石4185和中育9398/石4185兩個(gè)F2小群體上證實(shí)與2AL染色體臂的抗白粉病基因緊密連鎖,可用于這些在2AL染色體臂存在抗、感SNP多態(tài)性的品種中攜帶抗白粉病基因的檢測(cè)。鄭育麥518、新麥04077、國麥301和向陽3號(hào)分別在1BL、2DL、6AL和3BS染色體上有一個(gè)顯著差異的多態(tài)性SNPs峰值,分子標(biāo)記Xcau127檢測(cè)證實(shí)國麥301中含有抗白粉病基因Pmm21。其它12個(gè)品種(系)在抗、感池DNA間檢測(cè)到多個(gè)差異多態(tài)性SNPs峰值,推測(cè)可能含多個(gè)抗白粉病基因。這36個(gè)品種(系)中有21個(gè)含有1B/1R易位,但有7個(gè)品種(系)在抗、感池DNA間檢測(cè)到位于1BL染色體上的多態(tài)性SNPs峰值,表明其可能含有不同于Pm8的新1B/1R易位或位于1B染色體的其他抗白粉病基因；宛麥999不含1B/1R易位,但在1BL上檢測(cè)到多態(tài)性SNPs峰值,推測(cè)其含有其他抗白粉病基因。 3、利用Illumina90k iSelect SNP標(biāo)記技術(shù)對(duì)豫麥34及河南省2000～2013年審定的小麥品種共96個(gè)進(jìn)行全基因組掃描,分析了其遺傳多樣性和遺傳基礎(chǔ)。結(jié)果表明,在所有SNP位點(diǎn)中,多態(tài)性比率為47.39%(38,661/81,587),多態(tài)性標(biāo)記在基因組間分布呈現(xiàn)BAD。96個(gè)品種親緣關(guān)系較近,兩兩遺傳相似系數(shù)的平均值為0.719,變幅為0.552～0.998,且94.3%的品種間遺傳相似系數(shù)在0.652～0.812之間；按UPGMA法將96個(gè)品種劃分為7個(gè)類群。綜合SNP和系譜分析,近10年河南省審定的96個(gè)小麥品種遺傳多樣性不夠豐富,多數(shù)品種親緣關(guān)系較近,在育種中迫切需要引入新的種質(zhì)資源,拓寬遺傳背景。 4、利用Illumina90k iSelect SNP標(biāo)記對(duì)94個(gè)小麥品種全基因組掃描數(shù)據(jù)和這些品種的抽穗期、成熟期、最高分蘗、成穗率、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、株高、灌漿時(shí)間、灌漿速率等性狀表現(xiàn)型數(shù)據(jù)進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析。對(duì)SNP基因型分析結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量控制后,共有22846個(gè)SNP用于關(guān)聯(lián)分析。分析結(jié)果表明,采用一般線性模型,在全基因組范圍內(nèi)共檢測(cè)到311個(gè)SNP位點(diǎn)與上述10個(gè)性狀顯著相關(guān),對(duì)單個(gè)性狀的解釋率R2值的范圍為10～30%,其中42個(gè)SNP位點(diǎn)在全基因組水平上與性狀顯著關(guān)聯(lián)。在2A、2B、2D、3A、4D、6A染色體上檢測(cè)到70個(gè)SNP位點(diǎn)與畝穗數(shù)顯著相關(guān),其中,位于3A染色體上的Excalibur_c2311_1839對(duì)性狀的解釋率最高(20.7%)；發(fā)現(xiàn)121個(gè)SNP標(biāo)記與最高分蘗顯著相關(guān),86.78%的標(biāo)記位于3A染色體上,其中29個(gè)在全基因組水平上顯著相關(guān),對(duì)性狀的解釋率范圍10.75～28.29%；有31個(gè)SNP與成穗率顯著相關(guān),分布于1B、2A、7B、7D染色體上的,其中3個(gè)在全基因組水平上顯著相關(guān)；另有45個(gè)SNP標(biāo)記與株高顯著相關(guān),分布于1A、1D、2A、2B、3A、3D、4A、5B、7B、7D染色體上,對(duì)性狀的解釋率范圍14.63%-30.28%,其中4個(gè)在全基因組水平上顯著關(guān)聯(lián)；檢測(cè)到28個(gè)SNP標(biāo)記與千粒重顯著相關(guān),其中4個(gè)在全基因組水平上顯著相關(guān),分布于2A、2D、3A、3B、3D、4A、5B、6B、7A、7B、7D染色體上；此外還檢測(cè)到8個(gè)SNP與成熟期顯著相關(guān)(1A、2A、2D、4D、7B)、7個(gè)SNPs與灌漿時(shí)間顯著相關(guān)(3A和5B)、2個(gè)SNP與灌漿速率顯著相關(guān)(7B、7D)、3個(gè)SNP與抽穗期顯著相關(guān)(6D、7B)；只檢測(cè)到位于2B染色體上的SNPs Tdurum_contig67827_98與穗粒數(shù)顯著相關(guān),且在全基因組水平顯著相關(guān)。同時(shí)檢測(cè)到47個(gè)SNP標(biāo)記同時(shí)與畝穗數(shù)和最高分蘗顯著相關(guān)；2個(gè)SNP同時(shí)與灌漿速率和千粒重顯著相關(guān)；1個(gè)SNP同時(shí)與株高、成熟期和最高分蘗顯著相關(guān)；1個(gè)SNP同時(shí)與最高分蘗和成穗率顯著相關(guān)。采用混合線性模型,在全基因組范圍內(nèi)只檢測(cè)到3個(gè)與成穗率顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)。這些標(biāo)記需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：河南省 小麥品種 白粉病 遺傳基礎(chǔ) 全基因組關(guān)聯(lián)分析 BSA SNP
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S512.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 主要符號(hào)表10-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-37
• 1.1 河南小麥在全國的地位及發(fā)展概況11-13
• 1.2 小麥抗白粉病基因研究進(jìn)展13-19
• 1.3 小麥品種遺傳多樣性研究進(jìn)展19-25
• 1.4. SNP標(biāo)記特點(diǎn)及應(yīng)用研究進(jìn)展25-27
• 1.5 關(guān)聯(lián)分析研究進(jìn)展27-33
• 1.6 小麥重要性狀QTL定位研究進(jìn)展33-35
• 1.7 立論依據(jù)和研究目標(biāo)35-37
• 第二章 河南小麥品種(系)白粉病抗性鑒定與分子標(biāo)記檢測(cè)37-48
• 2.1 材料與方法37-41
• 2.2 結(jié)果與分析41-44
• 2.3. 討論44-48
• 第三章 基于SNP標(biāo)記技術(shù)的抗白粉病基因規(guī)�；焖贆z測(cè)48-57
• 3.1 材料與方法48-49
• 3.2 結(jié)果與分析49-54
• 3.3 討論54-57
• 第四章 河南省小麥品種基于系譜和SNP標(biāo)記的遺傳基礎(chǔ)分析57-66
• 4.1 材料與方法58-61
• 4.2 結(jié)果與分析61-63
• 4.3 討論63-66
• 第五章 河南省小麥品種重要農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析66-105
• 5.1 材料與方法66-69
• 5.2 結(jié)果與分析69-90
• 5.3 討論90-105
• 第六章 結(jié)論105-107
• 參考文獻(xiàn)107-125
• 附錄125-154
• 致謝154-155
• 作者簡介155

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：284362