小麦近等基因导入系的建立及产量相关性状主效QTL位点作图

论文摘要

本研究以普通小麦品种莱州953、六倍体人工合成小麦Am3（波斯小麦×粗山羊草）、8个从莱州953（受体）/Am3杂交组合的BC4F4代选出的导入系,以及其中2个导入系（IL15、IL16）与莱州953杂交获得的F2群体及F3家系为材料,进行了4个产量相关性状的调查分析、导入片段的检测及产量相关性状主效QTLs的作图,主要获得以下结果:1、利用957对小麦SSR引物对供体Am3与轮回亲本莱州953进行了多态性检测,结果有793对引物能在莱州953和Am3中扩增出稳定的带型,241对引物在莱州953和Am3之间揭示多态性,多态性引物的频率为30.4%。有132对引物能被准确定位在染色体的具体位置上。其中有72对引物在8个导入系中检测到了Am3的片段。共检测到115个Am3片段,平均长度为11.4cM,共覆盖基因组11.4%。导入系中导入的片段最高的为IL-21,含27个供体片段;最低的为IL-17,有7个供体片段。各导入系中导入片段的平均长度最高的为IL-21,平均长度为17.6cM。最低的为IL-20,平均长度为9.55cM。供体片段覆盖基因组的比例最高的为IL-21,占25.3%;最低的为IL-17和IL20,占5.2%。2、对莱州953与2个导入系（IL-15、IL-16）的单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数4个性状进行了调查。结果表明,2个导入系4个性状的表现与莱州953相比均达到了极显著水平。与莱州953相比它们主要表现为穗长变短,穗粒数减少,小穗数减少,但单株有效穗数明显增加。相关分析表明4个性状的表型值之间存在高度相关（0.57-0.72）,单株穗数与其它3个性状（穗长、小穗数、穗粒数）存在明显的负相关（-0.57-0.71）。3、根据对亲本的调查结果,对导入系IL-15、IL-16与莱州953杂交的F2及F3家系单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数进行了调查分析。结果发现,4个性状在分离群体中呈现明显的分离,其中在IL-16/莱州953分离群体中,4个性状都呈现较明显的双峰分布。根据该群体4个产量相关性状都呈双峰分布的特点,对该群体的性状划分为莱州953和IL-16两种类型,并根据F3株系的性状表现进行了F2基因型的推导。对4个性状在F2分离群体中分离规律进行分析。χ2检验表明:4个性状的分离都符合3:1的分离比例。以上结果表明,在导入系IL-16中,已将控制单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数的QTLs分解开来,将由多基因控制的数量性状位点,变成了由单个的孟德尔遗传因子控制的质量性状位点,从而可以将其作为质量性状基因进行定位。4、利用IL-16/莱州953 F2群体中在4个性状上表现两种极端类型的单株,通过检测各多态性引物的分离结果与性状之间的关系,初步找到3个SSR标记Xgwm513、Xwmc657、Xgwm495与4个性状位点连锁。利用IL16/莱州953分离群体的基因型数据建立了连锁图,3个标记之间遗传距离分别为10.12,6.47cM,连锁群长度总共16.59 cM。为进一步确定控制这些性状的QTLs与这3个标记间的连锁关系,以该连锁群为基础,利用Zhu et al.（2007）提出的F2:3家系分析模型及计算软件对该群体的F2、F3表型数据进行分析,结果表明,控制这4个性状的QTL位点均位于标记Xwmc657、Xgwm495之间,在12.9cM处。因此,确定控制单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数这4个性状的QTLs位于同一位点。并将此4个位点暂命名为Qsl-am3、Qspp-am3、Qgps-am3、Qspi-am3。在此基础上,绘出该连锁群的连锁图。该区间与Somer et al. （2004）发表的小麦SSR连锁图一致,位于4B染色体长臂近着丝粒位置。

论文目录

• 符号说明
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 常用的分子标记
• 1.2 QTL 定位的原理与方法
• 1.2.1 定位群体
• 1.2.2 QTL 的定位方法
• 1.3 QTL 精细定位
• 1.3.1 常见分离群体定位QTL 的不足
• 1.3.2 导入系及其构建
• 1.3.3 单个QTL 的精细定位
• 1.3.4 全基因组QTL 的精细定位
• 1.4 QTL 定位目的及其在实际应用中的限制因素
• 1.5 小麦中产量性状QTL 作图研究进展
• 1.6 本研究的目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 农艺性状调查
• 2.2.2 SSR 分析
• 2.2.3 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 8 个导入系导入片段分析
• 3.1.1 莱州953、Am3 之间多态性引物的筛选
• 3.1.2 Am3 片段在导入系中的分布
• 3.2 产量相关性状 QTLs 作图
• 3.2.1 莱州953 及2 个导入系的产量相关性状比较
• 3.2.2 单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数QTLs 的分离
• 3.2.3 QTLs 的作图
• 4 讨论
• 4.1 导入系的构建与鉴定
• 4.2 产量相关 QTLs 的定位
• 4.3 4 个产量相关性状 QTLs 间的关系
• 参考文献
• 致谢