小麦籽粒淀粉主要特性的QTL定位分析

论文摘要

小麦品质性状、生育期和产量性状等大多数性状是由数量性状座位（QTL）控制的。由于六倍体普通小麦基因组的复杂性及其他因素的影响,小麦籽粒淀粉主要特性的QTL定位国内鲜见报道。本文采用普通小麦99G44和京771为亲本构建的RIL群体,利用SSR技术对小麦籽粒淀粉特性进行分析并对淀粉主要特性进行QTL的初级定位,为我国小麦优质品种的标记辅助选择育种和优质性状基因的克隆提供理论依据和实践指导。主要结果如下:1.通过对普通小麦99G44和京771的178个重组自交系RIL后代群体的淀粉含量、RVA参数及膨胀势等淀粉特性的分析,表明淀粉的主要特性在后代群体中的遗传都是由微效多基因控制的,所获数据均为连续的正态或偏态分布,呈现出数量性状遗传的特点,变异系数为6.43%～46.03%,变异大,所有性状都适于进一步进行QTL分析。2.小麦籽粒淀粉品质性状间相关较为复杂。直链淀粉含量与RVA参数间除与糊化温度无显著相关外,与其他参数间均达显著或极显著水平,但与膨胀势无显著相关性;RVA参数间相关显著,且与膨胀势呈显著正相关,糊化温度则与其他品质性状间均相关不显著。3.用Mapmaker3.0将108个SSR位点绘在了小麦包含20条染色体的遗传连锁图上,连锁图谱的总长度是2026.80cM,标记间的平均遗传距离为18.77cM。4.共检测出与小麦淀粉特性有关的QTL10个。其中,检测出1个与总淀粉含量有关的显著加性效应QTSA-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为10.91%;检测出1个与支链淀粉含量有关的显著加性效应QAmp.-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为9.54%;检测出1个与直链淀粉含量有关的显著加性效应QAms.-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为7.29%;检测出1个与支/直比有关的显著加性效应QAmp./Ams.-6B,位于6B染色体,位点的总贡献率为12.69%;检测出1个与高峰粘度有关的显著加性效应QPV-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为5.91%;检测出2个与崩解值有关的显著加性效应QBD-1B和QBD-2D,位于1B、2D染色体,位点总贡献率为12.95%;检测出1个与回生值有关的显著加性效应QSB-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为16.99%;检测出1个与低谷粘度有关的显著加性效应QTV-3B,位于3B染色体,位点的总贡献率为5.16%;检测出1个与膨胀势有关的显著加性效应QSP-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为7.02%。5.对淀粉主要特性进行QTL互作分析,共检测到30对QTL加性×加性互作位点,涉及到1A、1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4A、4B、5A、5D、6A、6B、6D、7A、7B和7D染色体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 淀粉品质性状
• 1.1.1 小麦淀粉的积累规律
• 1.1.2 小麦淀粉的理化特性
• 1.1.3 小麦籽粒淀粉与品质的关系
• 1.1.4 影响小麦淀粉品质性状的因素
• 1.1.5 小麦淀粉的遗传改良
• 1.2 小麦 SSR 标记的类型及特点
• 1.2.1 RFLP
• 1.2.2 RAPD
• 1.2.3 AFLP
• 1.2.4 SSR
• 1.2.5 ISSR
• 1.2.6 EST-SSR
• 1.3 QTL 定位的分析方法
• 1.3.1 零区间作图法（The Single Marker Mapping，SMM）
• 1.3.2 单区间作图法（The Interval Mapping，IM）
• 1.3.3 复合区间作图法（The Composite Interval Mapping，CIM）
• 1.3.4 混合线性模型（The Mixed Linear Model ，MLM）
• 1.4 小麦 QTL 定位研究进展
• 1.4.1 QTL 分析所用群体
• 1.4.2 QTL 分析所用分子标记
• 1.4.3 QTL 分析涉及的性状
• 1.4.4 QTL 分布及其贡献率
• 1.4.5 小麦品质性状QTL 定位研究进展
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第二章 小麦籽粒淀粉主要特性在RIL 群体中的分离、相关
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料与种植方法
• 2.1.2 籽粒淀粉品质性状的测定
• 2.1.3 统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 淀粉主要特性在RIL 群体中的基本统计量
• 2.2.2 小麦淀粉主要特性在RIL 群体中的频率分布和遗传方式
• 2.2.3 RIL 群体中籽粒淀粉品质性状间的相关性
• 2.2.4 小麦淀粉品质性状 QTL 数据的方差分析
• 第三章 小麦遗传图谱的构建和籽粒淀粉主要特性的 QTL 定位
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 植物种植与取样
• 3.1.2 籽粒淀粉品质性状的测定
• 3.1.3 SSR 标记分析
• 3.1.4 分子标记的遗传作图
• 3.1.5 QTL 分析方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 RIL 群体的籽粒淀粉主要特性的群体表现
• 3.2.2 RIL 群体家系基因型的检测
• 3.2.3 标记多态性和偏分离情况的统计
• 3.2.4 遗传图谱的构建
• 3.2.5 小麦淀粉主要特性的QTL 定位
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.1.1 普通小麦淀粉品质性状在后代群体中的分离和相关
• 4.1.2 小麦SSR 引物连锁图谱的构建
• 4.1.3 籽粒淀粉品质性状的QTL 检测
• 4.2 讨论
• 4.2.1 峰值时间、糊化温度和膨胀势等呈现偏态分布
• 4.2.2 基因型和环境互作对QTL 检测的影响
• 4.2.3 遗传图谱的构建
• 4.3 本研究的不足之处
• 4.4 主要创新点
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 评阅表