干旱條件下小麥苗期和花后生物量QTL定位及抗旱性種質資源篩選.pdf

1、小麥是全球主要糧食作物之一，實現小麥的高產一直是育種工作者不斷追求的目標。小麥的產量可以分為經濟產量和生物產量兩種，經過多年的定向選擇小麥的收獲指數已接近最高值。因此，提高單位面積內小麥的生物產量，協(xié)調生物產量和經濟產量的關系是現階段實現小麥最終產量的有效方法。我國小麥種植面積穩(wěn)定在2450萬公頃左右，其中大約有600萬公頃是屬于沒有灌溉條件的旱地小麥，并時常發(fā)生不同程度的旱災，嚴重影響小麥生產。小麥幼苗期的抗旱性與小麥的根干重、小麥地

2、上干物質的積累量與其抗旱指數呈顯著正相關。因此，研究小麥苗期以及花后生物量可以發(fā)掘與小麥產量和抗旱性相關 QTL位點，為分子輔助選擇育種和精細定位提供依據。篩選出抗旱性較強的品種系（系）為小麥的抗旱性育種提供可利用種質。
　　本研究利用以山農01-35×藁城9411構建的包含173個RIL群體為材料，室內用PEG-6000模擬干旱脅迫條件分析小麥苗期相關性狀；田間在正常灌溉、自然降水兩個環(huán)境處理下分析小麥花后的生物量相關性狀，利用

3、高密度的SNP遺傳圖譜進行QTL定位。利用收集的205份小麥品種（系）在-0.5MPaPEG-6000水溶液模擬干旱脅迫進行小麥種子萌發(fā)和苗期抗旱性鑒定；在正常灌溉和自然降水環(huán)境兩個環(huán)境處理下種植進行小麥田間的抗旱性鑒定。得到如下結果：
　　1.用不同PEG-6000濃度處理，測定了小麥苗期苗鮮重、苗干重、根鮮重、根干重、苗高、總根長、鮮重根冠比等7個性狀，并進行了基因定位，共檢測到30個加性QTL位點，分布在1A、1B、1D、2

4、D、3B、4B、5A、6B、7B等染色體上。檢測到4B.4-13可以控制苗鮮重、苗干重、根鮮重、根干重等性狀，可以解釋表型變異率12.12％-19.59%。檢測到1A.1-5可以控制根鮮重、根長等性狀，可解釋表型變異率6.80%-8.02%。在苗干重、根鮮重、苗高、根長等性狀上分別檢測到1對上位性QTL位點。
　　2.在兩個環(huán)境、不同取材時期，共檢測到73個控制小麥花后主莖生物量相關性狀的加性QTL位點。其中，基因位點4B.4-1

5、7在兩個環(huán)境的不同取材時期可檢測到控制多個與生物量相關的性狀，而且貢獻率大多都在20%以上。基因位點6A.2-312在主莖旗葉干重和主莖葉片干重等性狀中多次被檢測到，貢獻率在9.37%-11.91%?；蛭稽c7A.11-24在主莖干重、主莖莖稈干重等性狀不同環(huán)境、不同取材時期都被檢測到。
　　共檢測到31個小麥花后主莖生物量相關性狀的環(huán)境互作加性QTL位點。其中，基因位點QSTW4B.4-17在花后9天、27天和36天都檢測到與環(huán)

6、境有互作效應；共檢測到23對上位性效應位點。
　　3.在小麥花后9天和18天共檢測到控制綠葉面積的2個QTL位點，其中7A.9-4的貢獻率達到17.52%。在小麥拔節(jié)期和灌漿期共檢測到控制小麥頂部葉片葉綠素含量的8個QTL位點，4B.4-13在兩個時期多次被檢測到，貢獻率為12.79%-18.83%。
　　4.利用205份小麥品種（系）在小麥萌發(fā)期、苗期和全生育期田間抗旱性鑒定。分別篩選到11、26、15種抗旱性強的品種（系