不同環(huán)境下小麥籽粒形態(tài)性狀及微營養(yǎng)物質(zhì)含量的QTL分析.pdf

1、小麥作為世界和我國最主要的糧食作物之一，在糧食生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。隨著人們生活水平的改善，育種家在不斷提高小麥育成品種產(chǎn)量的同時，越來越重視對其品質(zhì)性狀的遺傳改良。小麥籽粒品質(zhì)包括籽粒形態(tài)品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)，在籽粒形態(tài)品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)方面，籽粒大小和微營養(yǎng)品質(zhì)是小麥品質(zhì)遺傳改良中的重要目標性狀。 本研究利用課題組創(chuàng)制的“川35050×山農(nóng)483”RIL群體(ShCh群體，2008年為F16)為材料(父母本均為1B/1R

2、代換系)，對籽粒的形態(tài)(粒長，粒寬，千粒重和容重)和微營養(yǎng)品質(zhì)性狀(粗纖維，微量元素和脂肪酸含量等)進行了測定和QTL定位分析，以期了解其遺傳控制機制。獲得了以下主要結(jié)果。 (1)小麥粒形和粒重的QTL分析。在4個環(huán)境下對ShCh群體的籽粒性狀，包括粒長，粒寬，千粒重和容重進行了測定，共檢測出位于1A、1B、1D、2A、2B、3B、4A、4B、5D、6A、6B和7B染色體上的20個QTL，其中包括6個粒長QTL、3個粒寬QTL、

3、4個千粒重QTL、7個容重QTL。在不同環(huán)境下，單個QTL可解釋表型變異的5.9-26.4％。17個加性QTL的等位基因增效效應(yīng)來自川35050，另外3個QTL的增效效應(yīng)來自山農(nóng)483。8個QTL(40％)在兩個或以上環(huán)境下被檢測到，是相對穩(wěn)定遺傳的QTL。有關(guān)粒寬，千粒重和容重的QTL形成2個QTL簇，位于2A和5D染色體。在6A染色體上檢測到的交疊QTL(co-located QTLs)，包括在2個環(huán)境下1個粒寬QTL和在4個環(huán)境下

4、都檢測到的1個千粒重QTL。這些重復(fù)出現(xiàn)的穩(wěn)定QTL附近的標記可能用于輔助選擇。 (2)近紅外測定部分小麥品質(zhì)性狀的QTL分析。以ShCh群體為材料，在6個環(huán)境種植，利用近紅外反射光譜法測定了小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、淀粉含量、粗纖維含量和籽粒硬度，共檢測到38個QTL，位于16條染色體上，其中包括9個籽粒蛋白質(zhì)含量QTL，5個淀粉含量QTL，14個粗纖維含量QTL和13個硬度QTL。在不同環(huán)境下，單個QTL可解釋表型變異的4.2-7

5、3.7％。13個QTL(34.2％)在兩個及以上環(huán)境下被檢測到，具有一定的穩(wěn)定性。4個交疊QTL位于1B、2D、4B和5D染色體上，與3個性狀有關(guān)的2個QTL簇位于1B和1D染色體上。在2個環(huán)境(泰安2007；煙臺2007)檢測到具有較高貢獻率的蛋白質(zhì)含量的QTL(QGpc.sdau-4A)位于5.9-cM的標記區(qū)間(Xissr23b-Xwmc308-XsrapTc)。蛋白質(zhì)含量QTL(QPGh.sdau-1D.2)在3個環(huán)境(菏澤20

6、07，2008；煙臺2007)下同時被檢測到，貢獻率分別為37.1％，38.9％和29.7％，說明它們是2個主效QTL。 (3)小麥籽粒微量元素含量的QTL分析。以ShCh群體為材料，在2年3點5個環(huán)境種植，利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定9種小麥籽粒礦質(zhì)元素含量，包括P、K、Mg、S、Ca、Mn、Fe、Cu和Zn。利用QTL分析方法檢測了控制相應(yīng)性狀的位點。共檢測到38個QTL，位于13條染色體上。在不同環(huán)境下，單個QTL可解

7、釋表型變異的5.9-81.68％。19個加性QTL的增效效應(yīng)來自山農(nóng)483，19個加性QTL的增效效應(yīng)來自川53050。檢測到P、K、Mg、S、Ca、Mn、Fe、Cu和zn元素QTL的位點數(shù)分別是5、3、4、4、6、9、4、1和3。僅有5個QTL在2個及以上環(huán)境下被檢測到，遺傳穩(wěn)定性差。交疊QTL位于1B、3B、3D、4A、6A和7A染色體上，其中，包括染色體4A、3D、4A和7A染色體上的4個QTL簇，表明不同元素QTL之間可能存在連

8、鎖關(guān)系，也可能是“一因多效”的結(jié)果 (4)小麥脂肪酸含量的QTL分析。以ShCh群體為材料，在2年3點5個環(huán)境種植，利用氣相色譜法測定了小麥籽粒棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸含量，利用QTL分析方法檢測控制相應(yīng)性狀的位點。共檢測到35個QTL，位于1A、1B、2A、2B、2D、3B、3D、4A、5A、5A、5B、5D、6A、6B和7B等13條染色體上。在不同環(huán)境下，單個QT可解釋表型變異的3.85-4337％。20個加性Q