高粱的抗旱性比較及抗旱相關(guān)性狀的QTL定位.pdf

1、高粱是世界上五大糧食作物之一，具有食用、飼用、纖維、生物能源等多方面應(yīng)用。由于具有相對(duì)簡(jiǎn)單的基因組結(jié)構(gòu)，與其它禾本科作物有著高度的同源性以及對(duì)干旱脅迫逆境的高度耐受性，高粱成為研究作物抗旱機(jī)理的優(yōu)良模式作物。盡管國(guó)內(nèi)外研究者在高粱形態(tài)、生理以及抗旱QTL定位、響應(yīng)干旱的分子調(diào)控機(jī)制等方面做了大量研究;但是，由于抗旱性狀本身的復(fù)雜性，高粱抗旱性相關(guān)生理和遺傳機(jī)制的研究仍無(wú)重大突破。
　　本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)籽粒高粱與甜高粱抽穗期水分脅迫處理

2、，對(duì)比分析了籽粒高粱與甜高粱的抗旱性差異，又從物質(zhì)積累的角度分析了兩種類型高粱的差異。同時(shí)，利用本研究組構(gòu)建的一套由籽粒高粱654和甜高粱LTR108雜交產(chǎn)生的重組自交系群體（F10，244個(gè)株系）;通過(guò)基于重測(cè)序SNP基因型構(gòu)建的分子遺傳連鎖圖譜，對(duì)高粱抗旱相關(guān)性狀進(jìn)行QTL定位分析。主要結(jié)果如下:
　　1、高粱總粒重耐旱系數(shù)與多個(gè)性狀耐旱系數(shù)呈顯著的正相關(guān)。高粱植株干重、總粒重這兩個(gè)性狀的耐旱系數(shù)與鮮重耐旱系數(shù)在0.01水平（

3、雙側(cè)）上顯著正相關(guān)。在總體水平上，甜高粱各個(gè)性狀的抗旱系數(shù)高于普通高粱。
　　2、甜高粱與普通高粱在物質(zhì)積累分配上呈現(xiàn)不同規(guī)律。甜高粱莖稈含水量高于普通高粱，除孕穗期外的其它生長(zhǎng)時(shí)期，甜高粱莖稈含水量都高于普通高粱5％以上。孕穗期前，普通高粱葉與葉鞘干重比率在40％以上，葉為生長(zhǎng)中心;從孕穗期到抽穗期，葉與莖稈干重同步增長(zhǎng)，莖稈逐漸成為新的生長(zhǎng)中心;從灌漿期到成熟期穗干重比率急劇增長(zhǎng)，莖稈干重比率快速下降，物質(zhì)由莖葉流向籽粒。而甜

4、高粱擁有莖稈與籽粒兩個(gè)生長(zhǎng)中心，是一種“雙庫(kù)型”作物。
　　3、對(duì)兩種水分環(huán)境下各農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合構(gòu)建的遺傳圖譜;在正常生長(zhǎng)組和干旱處理組中同時(shí)定位到多個(gè)QTLs，大部分QTLs分布一致。檢測(cè)出高粱各種性狀的抗旱系數(shù)相關(guān)的8個(gè)QTLs，分別定位在1、4、6、7染色體上。在第1染色體上12.8～21.0cM區(qū)段里檢測(cè)到3個(gè)QTLs，聯(lián)合貢獻(xiàn)率為16.28％。第4染色體上125cM的位置檢測(cè)出1個(gè)QTLs，LOD值4.10，可解