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《山东农业大学》 2010年
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小麦苗期性状QTL定位及株高杂种优势的遗传分析

李卓坤  
【摘要】: 本研究以小麦花培3号和豫麦57为亲本获得的DH (double haploid)群体168个株系为材料,构建了一套含168个组合的永久F_2 (immortalized F_2,IF_2)群体,结合含有323个标记位点的分子遗传连锁图谱,对幼苗胚芽鞘、根系、分蘖等苗期性状进行了数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)定位,并对株高杂种优势位点(heterotic locus,HL)进行了分析,旨在为我国小麦分子标记辅助育种、分子聚合育种奠定基础,为组配出具有强杂种优势的杂交小麦组合提供策略和方法。 主要的研究内容和结果如下: 1.以小麦品种花培3号和豫麦57杂交F_1经染色体加倍获得的DH群体168个株系为材料,构建了一套含168个杂交组合的IF_2群体,可以直接对杂种优势位点进行检测,也可以估计显性效应以及与显性有关的上位性效应,为多环境QE互作研究源源不断提供大量试验材料。 2.利用DH和IF_2两个遗传群体对株高进行了2年3点QTL/HL定位。定位了控制小麦株高的3个加性效应位点、2个显性效应位点、4对上位效应位点和20个HL。位于2D、4D和5B2染色体上3个加性效应位点同时被检验到。在2D染色体上相近的区域定位出多个HL,其中Qph2D-2和Qph2D-7可分别解释杂种优势株高表型变异的29.77%和55.77%;在7D染色体的Xwmc273.2–Xcfd175区间定位出相同的HL。 3.利用DH和IF_2两个遗传群体对冬前最大分蘖、春季最大分蘖和收获有效分蘖进行了QTL定位。在DH群体中定位了9个控制分蘖的QTL,在IF2群体中定位了18个影响分蘖的QTL。其中有4个QTL在两个群体中同时被检测到。检测到同时控制冬前最大分蘖和春季最大分蘖1个主效QTL,位于5D染色体上,增效等位基因来自豫麦57,可分别增加1.92和3.55个分蘖。在6D染色体上Xswes679.1–Xcfa2129区间,检测到同时控制春季最大分蘖和收获有效分蘖的1个QTL (QMts6D,QEth6D)。 4.利用IF_2群体对幼苗根系相关性状QTL定位。定位了小麦幼苗根系8个性状的7个QTL和12对上位性互作QTL,分布在1A、1D、2A、2B、2D、3A、3B、5D、6D和7D染色体上,单个QTL可解释0.01%~11.91%的遗传变异;在染色体2D上的Xwmc41–Xbarc349.2区间,检测到同时控制总根长和根干重的1个QTL,表现出一因多效或紧密连锁效应。 5.利用DH群体对苗期胚芽鞘和胚根长QTL定位。定位了控制胚芽鞘长和根长的18个加性QTL和18对上位性互作QTL。在染色体2A、4B和4D同时检测到控制胚芽鞘长的QTL,可分别解释6.10%~16.31%表型变异;两种处理条件下,在染色体6A上Xgwm82–Xwmc553区间都检测到控制根长1个QTL。在检测到的上位性互作位点中,大多数是非等位QTL间的非加性QTL位点之间互作。
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