本文關鍵詞：利用基因定位結果的小麥設計育種方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：培育高產優(yōu)質抗逆性強的新品種是小麥遺傳育種的重要目標。開展小麥育種方法研究能為育種實踐提供理論指導,對提高小麥生產具有積極促進作用。小麥常規(guī)育種已經取得重大成就,但其中仍然存在一些尚未完全解答的問題,例如選擇特定大小目標供體片段需要的最低群體大小、供體片段長度分布規(guī)律、遺傳群體中的基因信息如何用于指導育種實踐等,這些問題都可以利用模擬的手段得以較好地解決。本研究利用育種模擬軟件Qu Line,模擬不同交配方式產生的遺傳群體,以期量化供體片段長度的分布規(guī)律;利用英國Avalon×Cadenza DH遺傳參照群體,鑒定產量及產量相關性狀基因信息,根據英國育種目標要求,設計目標基因型來提高小麥產量;利用Malacca×Hereward RIL群體開展品質性狀育種設計工作。利用這兩個群體中的遺傳研究結果,探索了利用基因信息開展小麥設計育種方法。同時對兩個群體中親本對后代家系的遺傳貢獻以及親本染色體片段長度進行了分析。主要結果如下:1、不同交配方式產生供體片段長度的分布規(guī)律:當育種需要的最小供體片段長度在10c M以內,最小群體大小隨著回交和互交次數的增加而減小。染色體長度為100c M-400c M,回交3次,回交2次和回交1次經前景+背景選擇產生的供體片段長度分別為29.26c M-37.77c M,37.09c M-47.46c M和44.72c M-67.29c M。相比前景選擇,回交方式中,前景+背景選擇可使供體片段長度降低5%-20%;互交中可使片段長度降低26%-46%。2、利用英國Avalon×Cadenza DH參考群體的小麥產量育種設計:利用Avalon×Cadenza群體2005-2008年的表型數據,共檢測到163個控制產量、產量構成因素及相關因素的QTL。近階段英國小麥育種對目標基因型的要求是:株高和抽穗期同Avalon,具有基因Rht-D1b和Vrn-A1b,千粒重和穗粒數高,粒長且寬,根系強健,抗條銹病和花葉病,產量高。三組單交親本組合,即DH109×DH160、DH61×DH182和DH27×DH61,以及三個親本DH182、DH109和DH98的三交和雙交,均能獲得目標基因型。相比其他兩組,組合DH61×DH182產生的目標基因型最多。F3-DH方法相比混合選擇和修飾SSD方法在目標基因型個數和產量遺傳進度方面均具有明顯優(yōu)勢。在三交和修飾雙交中,以DH182占遺傳比重50%時能選擇到較多的目標基因型,修飾雙交相比三交最高能多選擇4.69個目標基因型。3、利用英國Malacca×Hereward RIL群體的小麥品質性狀育種設計:利用84個RIL家系,在8個烘焙品質的兩年調查數據中,共檢測到19個QTL。英國消費者對烘焙品質的要求即面包體積要大、面包結構緊密(面包孔體積和面包孔直徑小、面包孔壁薄、面包孔個數多)、面包感官品質好(面包亮度高)、面包口感好(柔軟)。根據這些要求以及QTL遺傳效應設計出的目標基因型,能從單交組合RIL104×RIL17中產生。對于這一組合,利用兩階段、三階段和四階段選擇,均能有效地降低育種群體的大小和每代篩選分子標記的工作量及成本。由于考慮面包亮度和面包硬度位點間不利連鎖,RIL107作為第三個親本或共同親本選擇到較多的目標基因型,雙交組合相比三交組合能多選擇1-2個目標基因型。因此,在實際育種中,如果目標基因分散在三個親本中,不管是否存在目標基因座位之間的連鎖,采用雙交方法聚合有利等位基因的效率會更高。
【關鍵詞】：標記輔助選擇 育種設計 育種模擬 目標基因型 供體片段
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 附件3-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 英文縮略表14-15
• 第一章 引言15-26
• 1.1 小麥育種方法15-22
• 1.1.1 傳統(tǒng)育種方法15-16
• 1.1.2 分子育種方法16-22
• 1.2 小麥育種中育種家關注的一些問題22-24
• 1.2.1 小麥育種中不同交配方式產生供體片段的長度22-23
• 1.2.2 遺傳群體中挖掘出基因信息的育種利用23-24
• 1.3 育種模擬工具QULINE24
• 1.4 本研究的目的和意義24-26
• 第二章 不同交配方式供體片段長度分布規(guī)律26-37
• 2.1 材料與方法26-27
• 2.1.1 遺傳模型26
• 2.1.2 目標片段需要最小群體大小的計算26-27
• 2.1.3 不同交配方式和選擇過程的模擬27
• 2.2 結果27-35
• 2.2.1 獲得目標片段需要的最低群體大小27-29
• 2.2.2 不同長度染色體供體片段長度的分布29-35
• 2.3 討論35-37
• 第三章 利用英國參照群體AVALON×CADENZA的小麥產量性狀育種設計37-65
• 3.1 材料與方法38-42
• 3.1.1 遺傳群體與性狀測定方法38-39
• 3.1.2 連鎖圖的構建和QTL定位39
• 3.1.3 親本貢獻和片段長度統(tǒng)計分析39
• 3.1.4 QTL命名39
• 3.1.5 遺傳群體中DH家系QTL基因型的判定39-40
• 3.1.6 設計目標基因型利用的QTL40-41
• 3.1.7 模擬試驗設計41-42
• 3.1.8 不同育種方法效率的評價標準42
• 3.2 結果42-60
• 3.2.1 后代家系的親本貢獻分布42-44
• 3.2.2 后代家系的片段長度分布44-45
• 3.2.3 QTL定位結果45-54
• 3.2.4 Avalon×Cadenza DH群體后驗概率54-55
• 3.2.5 Avalon×Cadenza群體和模擬群體的比較55
• 3.2.6 目標基因型設計55-57
• 3.2.7 親本的選擇57
• 3.2.8 單交組合育種方法效率的比較57-59
• 3.2.9 三交組合和雙交組合的比較59-60
• 3.3 討論60-65
• 3.3.1 產量和其他性狀共定位QTL61-62
• 3.3.2 目標基因型設計的原則62-63
• 3.3.3 MAS中背景依賴性問題63
• 3.3.4 問題與展望63-65
• 第四章 英國小麥面包烘焙品質性狀的育種設計65-81
• 4.1 材料與方法65-67
• 4.1.1 遺傳群體與性狀測定方法65-66
• 4.1.2 遺傳圖譜構建和QTL定位66
• 4.1.3 QTL命名66
• 4.1.4 親本貢獻和片段長度統(tǒng)計分析66
• 4.1.5 遺傳群體中RIL家系QTL基因型的判定66
• 4.1.6 模擬實驗設計66-67
• 4.2 結果67-75
• 4.2.1 后代家系的親本貢獻分布67-68
• 4.2.2 后代家系的片段長度分布68-69
• 4.2.3 烘焙品質性狀QTL69-70
• 4.2.4 QTL基因型的后驗概率70-71
• 4.2.5 目標基因型的設計71-72
• 4.2.6 親本組合的選擇72
• 4.2.7 單交組合不同選擇方法的效率72-74
• 4.2.8 三交和雙交組合效率的比較74-75
• 4.3 討論75-81
• 4.3.1 面包體積的影響因素75-76
• 4.3.2 面包亮度的影響因素76-77
• 4.3.3 面包硬度的影響因素77-78
• 4.3.4 面包孔結構性狀的影響因素78
• 4.3.5 三交和修飾雙交78-79
• 4.3.6 問題與展望79-81
• 第五章 全文結論81-84
• 5.1 不同交配方式與供體片段長度的關系81
• 5.2 利用遺傳作圖群體的育種設計81-82
• 5.2.1 利用參照群體Avalon×Cadenza的小麥產量育種設計81-82
• 5.2.2 利用Malacca×Hereward群體的小麥品質性狀育種設計82
• 5.3 有待進一步研究的問題82-84
• 參考文獻84-96
• 附錄96-107
• 致謝107-108
• 作者簡歷108

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 張桂權;;基于單片段代換系的水稻分子設計育種[A];全國植物分子育種研討會摘要集[C];2009年

  本文關鍵詞：利用基因定位結果的小麥設計育種方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：351281