小麦抗赤霉病Qfhs-3B近等基因系的选育、精确定位及关联分析

论文摘要

在许多小麦抗赤霉病QTL的定位研究中,都在3BS染色体上检测到一个抗赤霉病扩展的主效QTL。该QTL的效应较强,最高可以解释60%的表型变异。在本研究中,以感病种质PH691为轮回亲本,通过分子标记辅助回交的方法分别选育了5个来自抗病种质望水白和2个来自苏麦三号的Qfhs-3B的近等基因系。这些近等基因系在抗病性上无显著差异,但都显著优于轮回亲本PH691,可以使病小穗数平均减少58%以上,病轴长度平均降低63%以上。从外部形态上看,这些近等基因系与轮回亲本非常相似。在调查的株高、穗长、旗叶长、旗叶宽和百粒重等5个性状上,近等基因系与轮回亲本间无显著差异。为了精确定位QfhS-3B,将本实验室以前培育的望水白3B QTL近等基因系与其轮回亲本绵阳99-323进行杂交,构建了F2分离群体。抗性鉴定表明,Fl植株表现感病,F2中的抗/感比符合1：3,表现出隐性基因的遗传模式。从该F2群体中,共筛选到44个重组体。此外,从包含530个株系的南大2419×望水白重组自交系群体中筛选到40个只在3B QTL区域表现重组不携；带Qfhs.nau-6B的重组体。这些重组体的抗病性表现差异显著,可以明显划分为抗、感两类。根据它们的基因型及其抗病表现,将QfhS.nau-B定位于相距1.5 cM的Xbarc147.1～Ⅹsts32区间。利用苏麦三号衍生系和部分小麦微核心种质共193份材料,分析了Qfhs-3B区间与抗赤霉病扩展的关联关系,发现Ⅹbarc147～Ⅹbarc102区间可能存在两个QTL与抗扩展性显著相关的位点,一个与Xbarc147紧密连锁,另一个与Xgwm493紧密连锁。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 第一节 小麦抗赤霉病的研究进展
• 一、赤霉病抗性的类型及鉴定方法
• 二、小麦赤霉病的主要抗源
• 三、抗赤霉病QTL的定位
• 四、抗赤霉病QTL的分子标记辅助选择
• 第二节 关联分析及其应用
• 一、植物关联分析的基础
• 1、关联分析的概念
• 2、连锁不平衡
• 3、影响LD的因素
• 4、植物LD水平的研究
• 二、关联分析的研究方法
• 1、关联分析中群体结构的处理
• 2、基于全基因组扫描的关联分析
• 3、基于候选基因的关联分析
• 结语
• 第二章 抗赤霉病主效QTLQfhs-3B近等基因系的选育
• 引言
• 材料与方法
• 一、植物材型
• 二、近等基因系的选育
• 三、DNA提取和PCR
• 四、赤霉病抗性及农艺性状鉴定
• 五、统计分析
• 结果与分析
• 一、近等基因系的选育
• 二、近等基因系的抗病性分析
• 三、近等基因系的农艺性状分析
• 讨论
• 第三章 望水白抗赤霉病主效QTL Qfhs.nau-3B的抗性遗传及精确定位
• 引言
• 材料与方法
• 一、植物材料
• 二、群体构建及重组体筛选
• 三、DNA提取和PCR
• 四、遗传作图
• 五、田间试验设计及赤霉病抗性鉴定
• 六、统计分析
• 结果与分析
• 一、Qfhs.nau-3B的抗性遗传
• 二 Qfhs.nau-3B的精确定位
• 1. 望水白Qfhs.nau-3B区间的高密度作图
• 2. 利用南大2419×望水白重组自交系群体的精确定位
• 3. 利用来自F07734-34的纯合型重组体的精确定位
• 4. 利用3B-R-7×绵阳99-323的F2群体进行精确定位
• 讨论
• 第四章 小麦抗赤霉病主效QTL Qfhs-3B的关联分析
• 引言
• 材料与方法
• 一、植物材料
• 二、田间试验设计及赤霉病抗性鉴定
• 三、基因型分析
• 四、统计分析
• 五、单倍型分析
• 结果与分析
• 一、表型数据分析
• 二、基因型分析
• 三、标记-性状的关联分析
• 四、单倍型分析
• 讨论
• 参考文献
• 全文总结
• 发表论文情况
• 附录