干旱胁迫条件下小麦冠层及产量性状的QTL定位

论文摘要

本研究以豫麦2号和豫麦3号为亲本,构建了小麦遗传连锁图谱。考察了F2:3家系的株高、穗长、旗叶宽、旗叶长、倒节间长等冠层性状以及成穗数、结实小穗数、不育小穗数、主茎穗粒数、千粒重、单株产量等产量性状。利用复合区间作图法对主要农艺性状的数量性状位点进行分析。旨在发掘控制小麦重要农艺性状的多个主效QIL位点,从而为小麦的分子育种奠定一定的基础,以有效地促进小麦重要农艺性状分子改良。主要试验和结论如下:1.以抗旱性品种豫麦2号与干旱敏感型品种豫麦3号为亲本,构建F2:3家系,设置干旱和灌溉两种环境。对株高、穗长、旗叶宽、旗叶长、倒节间长等冠层性状以及成穗数、结实小穗数、不育小穗数、主茎穗粒数、千粒重、单株粒重等产量性状进行考察。结果表明:大部分性状分布符合正态分布,适合做QTL分析。2.引物多态性筛选的结果表明:尽管两个亲本抗旱性差异比较大,但两个亲本间的多态性并不高,从实验室现有900余对引物中仅筛选出了154对有多态性的引物,多态性仅为17.0%。3.对小麦冠层性状进行QTL定位分析,两年两种环境下共检测到43个QTL。其中在旱地条件下检测到23个,在正常环境条件下检测到20个。4.对小麦产量性状进行QTL定位分析,两年两种环境下共检测到39个QTL.其中在旱地条件下检测到20个,在正常环境条件下检测到19个。5.选择2006年F2:3群体中抗旱系数大于0.8材料作为抗旱类型,抗旱系数小于0.5的材料作为敏旱类型。比较各性状旱水比,结果表明:抗旱材料千粒重、单株产量旱水比值比敏旱材料大。因此,在抗旱育种单株选择时应结合千粒重等性状作为选择的依据。但在本研究中,有的QTL标记间的距离超过40cM,表明分子标记的密度尚不够,需要进一步加大遗传图谱的密度,进行更为准确的QTL分析,为分子标记辅助育种奠定坚实基础。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• １ 文献综述
• 1.1 作物抗旱性概念
• 1.2 抗旱性机理
• 1.2.1 逃旱性（drought escape）
• 1.2.2 避旱性（drought avoidance）
• 1.2.3 耐旱性（drought tolerance）
• 1.2.4 复原抗旱性（drought recovery）
• 1.3 小麦抗旱性指标
• 1.3.1 作物抗旱性鉴定的指标
• 1.3.1.1 形态指标
• 1.3.1.2 生理与生化指标
• 1.3.2 作物抗旱研究存在问题
• 1.4 抗旱QTL 研究进展
• 1.5 分子标记的类型及特点
• 1.5.1 分子标记的类型及特点
• 1.5.1.1 DNA 分子标记的建立
• 1.5.1.2 常用分子标记的特点
• 1.6 作图的类型与QTL 检测方法
• 1.6.1 作图群体的类型
• 1.6.2 图谱的构建
• 1.6.3 数量性状 QTL 定位
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料及种植
• 3.2 田间性状调查
• 3.3.1 SSR 分子标记
• 3.3.1.1 DNA 的提取及纯化
• 3.3.1.2 SSR 引物及反应体系
• 3.3.1.3 PCR 反应程序
• 3.3.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 3.3.2.1 玻璃板的准备
• 3.3.2.2 扩增产物的电泳
• 3.3.2.3 银染检测
• 3.3.2.4 分子标记基因型记录
• 3.3.3 遗传图谱的构建
• 3.3.4 QTL 定位及效应分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 06.07 两种环境下亲本及F2：3的性状表现
• 4.2 SSR 分子标记连锁图谱的构建
• 4.2.1 引物的筛选
• 4.2.2 遗传图谱的构建
• 4.3 两种环境下产量性状 QTL 定位及效应分析
• 4.3.1 产量相关性状与单株产量的简单相关分析
• 4.3.2 两种环境下产量性状QTL 定位
• 4.3.2.1 成穗数
• 4.3.2.2 结实小穗数
• 4.3.2.3 不育小穗数
• 4.3.2.4 主茎穗粒数
• 4.3.2.5 千粒重
• 4.3.2.6 单株产量
• 4.3.2.7 产量性状QTL 稳定性分析
• 4.3.3 冠层性状 QTL 定位
• 4.3.3.1 株高
• 4.3.3.2 穗长
• 4.3.3.3 旗叶长
• 4.3.3.4 旗叶宽
• 4.3.3.5 倒节间长
• 4.3.3.6 冠层性状稳定性分析
• 4.4 抗旱材料的筛选
• 5 讨论与结论
• 5.1 群体构建的思考
• 5.2 定位结果的思考
• 参考文献
• 英文摘要