小麦雌性育性的经典遗传分析及QTL定位

论文摘要

小麦是我国乃至世界最重要的粮食作物之一,而杂种优势的利用是提高作物产量和品质的有效途径之一。雄性不育系在杂交制种中已经发挥了重要的作用,雌性不育系亦可作为授粉者,缩小双亲之授粉距离,提高制种产量。雌性不育对进一步探讨植物的性别决定及发生具有重要的理论意义。对我们发现的小麦雌性不育的突变体XND126,了解其遗传机理将有助于小麦杂种优势的利用。本研究以小麦雌性不育系XND126为父本,配制杂交组合,利用分离群体对雌性育性基因进行遗传分析和QTL定位。（1）选用普通小麦中3种不同生态型育性正常品种与雌性不育系XND126杂交构建3个F2组合,连续两年对3组合P1、P2、F1和F2雌性育性进行调查,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的4世代联合分析方法分析,结果表明:小麦雌性育性受两对主效基因+多基因联合控制,两对主效基因之间存在互作效应。（2） 2005年选用组合（藁城8901×XND126） F2群体QTL定位小麦雌性育性。通过SSR标记分析,构建了2个遗传连锁图谱。基于QTL定位全模型的复合区间作图方法分析,小麦2DS染色体上存在一个QTL位点taf1,与Xbarc95标记紧密连锁。两套育性统计值处理,taf1位点分别解释13.64%、21.54%的遗传变异。（3） 2007年选用相同组合,通过分蘖分离技术在淮安、乌鲁木齐两地环境条件下,对taf1位点实施加密,Xgdm35标记与taf1位点紧密连锁,相对2005年其95%的置信区间缩短了很多,仅为2.4 cM,两套育性统计值处理,taf1位点分别解释30.77%、41.20%的遗传变异,遗传效应相对较大。地理环境条件对小麦雌性育性的影响较小,并发现了上位性QTL的存在。单环境与双环境在主效taf1位点上的处理结果一致。同时发现利用c值能快速有效的检测小麦雌性育性多态性标记。（4）为了构建高密度遗传图谱并精细定位taf1位点,用2DS参考遗传图谱上的14对SSR标记引物,研究了59个育性正常的普通小麦品种与XND126的DNA多态性,筛选到不同生态型多态性较高的品种共12个,每个品种多态性标记达12～13个,这些品种可以用作杂交亲本,构建新的QTL精细定位群体。结合连锁分析结果,对在XND126与260个自然品种组成的群体的连锁不平衡现象研究发现,主效位点与其最近的标记Xbarc95间的LD值最大,随着位点和标记距离的增加,其LD逐渐衰减,提示利用连锁分析和关联分析相结合策略进行QTL精确定位是一种有益的尝试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 作物数量性状位点（QTL）定位
• 1.1.1 QTL 定位的原理
• 1.1.2 QTL 定位的分子标记
• 1.1.3 QTL 定位的群体
• 1.1.4 QTL 定位的统计方法
• 1.1.5 QTL 精细定位的策略
• 1.1.6 关联分析
• 1.2 植物育性的研究进展
• 1.2.1 植物雄性不育
• 1.2.2 植物雌性不育
• 1.3 本研究目的和意义
• 第二章 小麦雌性育性的经典遗传分析
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 供试材料
• 2 群体构建'>2.1.2 F₂群体构建
• 2.1.3 雌性育性观测
• 2.1.4 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 三组合四世代群体育性分布
• 2.2.2 小麦雌性育性基因对数及效应分析
• 2.3 讨论
• 第三章 小麦雌性育性的QTL 定位
• 3.1 小麦雌性育性的QTL 分析
• 3.1.1 材料和方法
• 3.1.2 结果与分析
• 3.1.3 讨论
• 3.2 小麦雌性育性的QTL 分析---图谱加密及环境效应分析
• 3.2.1 材料和方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.2.3 讨论
• 3.3 小麦雌性育性QTL 年度间的差异
• 第四章 高效定位QTL 策略的探索
• 4.1 极端群体分析法
• 4.1.1 材料和方法
• 4.1.2 结果与分析
• 4.1.3 讨论
• 4.2 多态性亲本筛选法
• 4.2.1 材料与方法
• 4.2.2 结果与分析
• 4.2.3 讨论
• 4.3 关联分析法
• 4.3.1 材料与方法
• 4.3.2 结果与分析
• 4.3.3 讨论
• 第五章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历