论文摘要
小麦作为世界最主要的粮食作物之一，在粮食生产中具有举足轻重的作用。提高单位面积产量一直是小麦育种的最基本目标。穗粒数是小麦产量构成因素之一。为了解穗长、小穗数、可育小穗数、不育小穗数和穗密度等穗粒数相关性状的遗传基础，本研究利用‘南大2419’x‘望水白’的136个重组自交系和由这些株系相互杂交得到的“永久F2”（IF2）群体，对上述性状进行了QTLs定位，并探讨了它们的遗传方式及两位点间的互作。利用重组自交系构建的覆盖全基因组约3300 cM的遗传图谱被用于QTL作图。定位分析表明，针对这五个性状分别有3、5、2、2和6个在至少二个环境中都能检测到的QTLs。穗密度QTLs一般与小穗数QTL QSpn.nau-5A或与稳长QTLs位于相同的区间，在所有穗密度QTL中，只有一个例外。位于7D染色体的Xcfd46～Xwmc702区间与除不育小穗数外的其它四个性状都相关，并表现为最大的效应。穗密度可能受不同的机制调控，因为不是所有穗密度QTLs区间都与小穗数和穗长相关。我们发现穗长QTLs区间几乎不与小穗数QTLs区间重叠，这种现象同样存在于可育小穗数QTLs与不育小穗数QTLs间。每个性状都有来自于双亲的优良等位位点。此外，所研究性状的QTLs存在加性和超显性遗传模式及两位点上位性互作，表明这些性状的遗传机制复杂。研究结果有助于在育种中更有效地利用望水白和南大2419这两个特殊的种质资源，为小麦产量育种服务。粒重是最后形成的一个小麦产量构成因素。本研究利用南大2419x望水白的136个株系的重组自交系群体和由其衍生的永久F2群体对粒重进行了QTL定位并探讨其遗传方式和上位性互作，同时利用该重组自交系群体对株高以及旗叶长、宽、面积、长宽比等叶部形态学性状进行了QTLs定位并探讨它们与粒重的相关性。QTL作图时利用重组自交系构建的覆盖全基因组约3300cM的遗传图谱。共检测到6个粒重QTLs，在所有三个环境中都可检测到的粒重QTLs位于4B和5A染色体。加性效应、显性效应以及上位性互作都在粒重遗传中发挥重要作用。在所有两个环境中都可检测到的株高QTLs位于1A和4B染色体。4B粒重和株高QTLs区间相同。在定位的16个旗叶性状QTLs中，3D和4A旗叶长QTL分别与旗叶面积和旗叶长宽比QTL区间相同，7A旗叶长QTL区间与旗叶面积和旗叶长宽比都相关，5A旗叶宽QTL区间与旗叶长宽比相关，此外该区间与5A粒重QTL区间相近。除粒重和旗叶面积的增效等位位点都来自于南大2419外，其它性状都有来自于双亲的增效等位位点。结果表明基因的多效性或紧密连锁可以解释这些性状间相关的原因。分蘖角度是一个重要的形态学性状，也是株型育种中的重要性状。利用ITMI群体的115个株系，定位了4个分蘖角度QTLs，分别位于染色体3B、4D、6D和7D染色体，解释9.7％～22.6％的表型变异。双亲都提供了增加分蘖角度的等位位点。Qfhi.nau-5A是位于5A染色体短臂上一个主效的抗赤霉病侵染QTL位点。利用已定位于小麦第5群短臂ESTs及该染色体区段与水稻12染色体长臂的共线性关系，共设计了216对EST-SSR和EST-STS标记，27个在南大2419和望水白间检测到了多态性，6个被定位在5AS上。单向方差分析表明有4个标记与抗侵染性显著相关，可解释高达25％的表型变异。
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