小麦纹枯病抗性相关QTL的筛选、定位及我国部分冬、春小麦品种(系)遗传多样性的研究

小麦纹枯病抗性相关QTL的筛选、定位及我国部分冬、春小麦品种(系)遗传多样性的研究

论文摘要

小麦纹枯病的抗性是由多基因控制的数量性状。采用传统的育种途径对该性状进行选择有很大的难度,而基于QTL(Quantitative trait loci)定位的分子标记辅助选择技术为数量性状的改良提供了新的研究思路。目前小麦QTL研究涉及到农艺性状、生理性状以及抗病性等许多方面,但纹枯病抗性QTL的研究仅见少量报道。本实验通过对ITMI(International Triticease Mapping Inititative)作图群体的抗病性鉴定,对小麦纹枯病抗性QTL进行初步定位,为纹枯病抗性辅助选择育种奠定基础,以提高育种效率。同时,对该群体的抗寒性QTL进行初步定位,并对小麦的抗纹枯病性和抗寒性之间是否存在相关关系进行了初探。此外,本实验利用SSR标记对我国冬、春麦区的73份小麦材料进行了遗传多样性分析,以期明确我国目前各主要麦区育成品种的遗传基础,希望能为育种工作者提供育种材料的遗传变异信息,为亲本选配及培育优质高产品种提供参考。主要研究结果如下:1.采用复合区间作图法对ITMI群体进行小麦纹枯病抗性QTL定位分析,鉴定出5个主效QTL。3个位于2D染色体上,可分别解释14.36%、12.97%和14.14%的表型变异;1个位于6A染色体上,可解释16.80%的变异;1个位于7A染色体上,可解释17.52%的表型变异。其中位于2D染色体上的QTL区段,在温室和大田两个环境中均能检测到,具有较好的稳定性。2.利用ITMI群体进行小麦抗寒性QTL的初步定位分析,共检测到4个与小麦抗寒性相关的加性QTL,分别位于1B、3D、5D、6A染色体上。其中位于6A染色体上的QTL在两个重复中都能检测到,具有较高的可靠性。且位于6A染色体的QTL区段覆盖了与小麦纹枯病抗性相关的QTL区段。初步推断,小麦抗纹枯病性与抗寒性之间存在一定的关联。3.利用微卫星分子标记对我国主要麦区的73份冬、春小麦品种(系)材料的遗传多样性和亲缘关系进行分析,共检测出513个等位位点,每对引物等位变异数在2~10之间,平均为3.61;多态性信息指数(PIC)为0.08~0.88,平均为0.60。73个品种经“UPGMA”聚类分析可分为四大类11个组,分类结果与品种系谱基本吻合,与小麦品种的冬、春性一致。对7个部分同源群多样性的比较结果表明,第5部分同源群多样性较高,第4、6两个部分同源群多样性较低。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 本文缩略词
  • 第一章 文献综述
  • 第一节 小麦纹枯病抗性研究概述
  • 1 小麦纹枯病研究意义
  • 2 小麦纹枯病病原学研究进展
  • 3 小麦抗纹枯病的遗传分析研究进展
  • 4 QTL定位分析原理及方法
  • 5 小麦抗病QTL定位研究进展
  • 6 本研究的目的
  • 第二节 我国小麦遗传多样性研究进展概述
  • 1 我国小麦遗传资源研究概述
  • 2 遗传多样性研究概述
  • 3 我国小麦遗传多样性研究进展
  • 4 本研究的目的意义
  • 第二章 小麦纹枯病抗性的QTL分析
  • 1 材料和方法
  • 1.1 遗传分离群体
  • 1.2 品种抗纹枯病性的鉴定及分析
  • 1.3 小麦抗寒性的鉴定
  • 1.4 田间性状统计分析
  • 1.5 遗传连锁图谱的构建
  • 1.6 QTL作图
  • 1.7 QTL命名方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 群体抗纹枯病的病情指数分布
  • 2.2 抗性鉴定数据的统计分析
  • 2.3 小麦纹枯病抗性QTL分析
  • 2.4 2D染色体上QTL的分布
  • 2.5 小麦抗寒性相关QTL分析
  • 3 讨论
  • 3.1 小麦纹枯病抗性鉴定方法评价
  • 3.2 QTL作图群体评价
  • 3.3 QTL定位分析方法评价
  • 3.4 QTL的环境稳定性
  • 3.5 QTL在染色体上的分布
  • 3.6 小麦纹枯病抗性与小麦抗寒性之间的相关性初探
  • 第三章 利用 SSR标记对我国部分冬、春小麦品种(系)进行遗传多样性研究
  • 1 材料和方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 基因组DNA提取
  • 1.3 实验所用SSR引物
  • 1.4 PCR扩增以及扩增产物检测
  • 1.5 数据统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 微卫星分子标记多态性分析
  • 2.2 聚类分析结果
  • 2.3 7个部分同源群遗传多样性的比较
  • 3 讨论
  • 第四章 全文结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录1 品种(系)名称、冬春性、系谱及来源
  • 附录2 微卫星引物及所在染色体位置、等位位点数和位点多态性信息含量
  • 附录3 聚丙烯酰胺凝胶电泳实验流程
  • 附录4 聚丙烯酰胺凝胶电泳实验所需试剂及配置方法
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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