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《河北农业大学》 2010年
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小麦主要产量和品质性状的QTL鉴定及ZDS功能标记的开发

张彩英  
【摘要】:小麦是重要的粮食作物之一,随着分子生物学研究的深入,利用生物技术手段提高产量和改良品质已成为小麦研究的热点。而利用基因组的理论和方法,寻找并开发与性状连锁的分子标记,对实现分子标记辅助选择,加速新品种的培育进程具有重要的理论和实际意义。为此,本文进行了两方面的研究,第一,以澳大利亚六倍体小麦22397为父本、分别与澳大利亚小麦栽培品种Lang和硬粒小麦品种Bellaroi构建的两个遗传群体为研究材料,进行了产量和品质性状的遗传评价和QTL定位,试图寻找与性状连锁的分子标记;第二,克隆了小麦ζ-胡萝卜素脱氢酶(Zds)在2DL染色体上的两个等位基因,并开发了与小麦黄色素含量连锁的功能标记。主要结果如下: 1.构建RIL群体的两个亲本Lang和22397在产量和品质性状间都存在较大的差异,其性状表现在两种环境下基本一致。父本22397的穗长、小穗数、蛋白质和面筋含量都优于母本;RIL群体品质性状显著优于我国目前推广的小麦品种,而且株系间存在较大的差异,性状的变异趋势基本一致且呈连续分布。以Bellaroi与22397构建的CIL(BC2F8)群体在不同环境中性状的变化趋势基本一致,22997的蛋白质含量、面筋含量和沉降值等显著优于母本Bellaroi。通过两次回交,群体某些产量和品质性状较受体Bellaroi有所改良。 2.两个遗传群体(RIL和CIL)在不同年度及地点间产量和品质性状的相关结果较为一致。产量性状间以及产量性状与品质性状间存在错综复杂的关系。株高与穗长、小穗数、千粒重以及膨胀势呈正相关;穗粒数与小穗数正相关,但与蛋白质和面筋含量负相关,而蛋白质含量与面筋含量正相关显著;沉降值与面筋含量以及面团的吸水率、形成时间、稳定时间和断裂时间呈极显著的正相关,而与公差指数和软化度呈极显著的负相关;膨胀势与面团的吸水率显著负相关,与降落值显著正相关;面团的形成时间、稳定时间、断裂时间、评价值相互间正相关显著,但它们与公差指数和软化度负相关显著。 3.利用RIL群体检测到株高、穗长、千粒重、蛋白质含量、面筋含量、籽粒硬度、容重、沉降值、膨胀势、吸水率、稳定时间、带宽、断裂时间和评价值的21个加性QTL,分别定位在染色体1B、1D、2A、2B、3D、4B、5A、7A和7B上,其中1B和4B染色体QTL最多,单个QTL分别解释了表型变异的5.88~26.9%。5A染色体GWM0126-WPT-1903位点与穗长连锁,对表型的贡献率分别为27.98%,增效基因来自于父本。在QTL分析中,不仅检测到一个位点与多个性状连锁,而且也检测到同一染色体的不同位点与同一性状连锁,所以这些QTL可能存在一因多效或多因一效。同时在RIL群体中检测到12对上位性QTL,涉及穗长、小穗数、穗粒数、蛋白质、容重、膨胀势、硬度、吸水率、带宽、断裂时间和评价值。所有检测到的QTL与环境的互作均不显著。 4.利用CIL群体在2年3种环境下共检测到产量、品质性状的40个主效QTL。包括株高5个,加性效应-3.976~2.838,贡献率7.78~19.14%;穗长4个,加性效应-0.328~0.688,贡献率8.02~13.50%;小穗数1个,贡献率为10.72%;穗粒数3个,千粒重4个,最大贡献率分别为17.10%和15.54%;沉降值2个,贡献率为11.18%和11.99%;降落值2个,最大的贡献率11.45%;容重4个,硬度2个,蛋白质1个;检测到的湿面筋QTL最多为12个,单个QTL的贡献率为7.74~17.68%。全部QTL涉及1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、6A、7A和7B共12条染色体。检测到的一些性状QTL定位在与RIL群体相同染色体上。在CIL(BC2F8)群体检测到78对QTL间互作,其中主效QTL间互作15对、主效与非主效QTL间互作63对。主效QTL间互作包括株高2对、千粒重1对、沉降值1对、面筋10对和容重1对。 5.克隆了小麦ζ-胡萝卜素脱氢酶(Zds)在染色体2DL的TaZds-D1基因。DNA全长共6512 bp,包括13个内含子和14个外显子。TaZds-D1的开放阅读框(ORF)是1707 bp,编码568个氨基酸,预测的分子量是62.5kD。cDNA序列与水稻、高粱、玉米、拟南芥、葡萄、毛果杨的同源性分别为80.9%、81.4%、80.5%、64.9%、68.8%和67.7%,其氨基酸与水稻、高粱、玉米、拟南芥、葡萄和毛果杨的同源性分别为90.0%、91.2%、88.5%、76.8%、80.5%和80.5%。 6.根据TaZds-D1基因在染色体2DL的等位基因TaZds-D1a和TaZds-D1b的差异,开发了功能标记YP2D-1,将其定位在染色体2DL。并反复对这个标记进行了验证,通过QTL分析证明这个标记与小麦黄色素含量连锁,对表型的贡献率为18.4%,用这个标记检测71个DH群体,也证明它确实与黄色素含量有关,同时又用近300个小麦栽培品种(系)验证了该标记的适用性。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S512.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵文恩,李艳杰,崔艳红,乔宪生;类胡萝卜素生物合成途径及其控制与遗传操作[J];西北植物学报;2004年05期
2 张丽霞,刘丕庆,刘学义;染色体单片段代换系的构建及应用于QTL精细定位[J];分子植物育种;2004年05期
3 廖长见;王颖姮;潘光堂;;作物染色体导入系的构建及其应用[J];分子植物育种;2007年S1期
4 严宗卜;两个美国水稻品种株高的遗传研究[J];贵州农业科学;1997年03期
5 裴忠有,李玥莹,沈平,吕文彦,刘世强,刘慧明;禾本科作物株高遗传的研究进展[J];杂粮作物;2000年05期
6 王培,陈玉蓉,王峰,何萍;冬小麦花药愈伤组织无性系株高遗传研究[J];华北农学报;1996年01期
7 徐英博;丁海燕;邢璐璐;陈霞;李集临;;小麦——黑麦代换系高代的减数分裂行为观察与分析[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2008年02期
8 周淼平,黄益洪,任丽娟,王书文,马鸿翔,陆维忠;利用重组自交系检测小麦株高的QTL[J];江苏农业学报;2004年04期
9 李玉莲;王伟;樊庆奇;隋新霞;李根英;楚秀生;黄承彦;;构建导入系挖掘野生种质资源中的有利基因[J];江苏农业科学;2010年03期
10 刘建军,何中虎,赵振东,宋建民,刘爱峰;小麦面条加工品质研究进展[J];麦类作物学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 葛秀秀;中国面条颜色及其影响因素研究[D];中国农业科学院;2003年
2 王瑾;小麦穗粒数及相关性状的QTL分析[D];河北农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨文利;小麦株高与产量性状分子标记的研究[D];河北农业大学;2002年
2 杜朝;小麦淀粉性状的遗传及其与面包烘烤品质关系的研究[D];河北农业大学;2002年
3 李素燕;小麦株高相关基因的分离克隆研究[D];中国农业科学院;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张华文,田纪春,刘艳玲;小麦品种间籽粒品质性状表现及其相关性分析[J];山东农业科学;2004年06期
2 高秀琴;兰进好;穆平;林琪;;小麦遗传多样性研究进展[J];山东农业科学;2007年03期
3 李汝玉;李群;张文兰;张晗;宋国安;王东建;;利用SSR标记进行小麦品种鉴定和新品种保护研究[J];山东农业科学;2007年06期
4 董艳敏;卢金东;刘栓桃;;分子标记技术在葫芦科瓜类作物中的应用进展[J];山东农业科学;2008年02期
5 李玉发;何中国;杨伟光;高士杰;栾天浩;;小麦品系籽粒蛋白产量与其它性状间的遗传参数及相关性研究[J];山东农业科学;2008年03期
6 张林;樊庆琦;隋新霞;楚秀生;李根英;程敦公;黄承彦;;小麦部分重要性状分子标记研究进展[J];山东农业科学;2008年07期
7 陈峰;朱其松;张士永;严长杰;汤述翥;杨连群;周继华;;水稻DH群体的构建及其特征分析[J];山东农业科学;2009年01期
8 任海霞;宫志远;李瑾;任鹏飞;姚强;曲玲;;平菇RAPD-PCR反应体系优化研究[J];山东农业科学;2009年03期
9 于伟丽;;野生二粒小麦及其在普通小麦改良中的应用研究进展[J];山东农业科学;2009年09期
10 朱占玲;田宾;刘宾;谢全刚;田纪春;;小麦整穗发芽的QTL定位分析[J];山东农业科学;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张玲;杨向晖;林顺权;;枇杷果实总RNA的提取及八氢蕃茄红素合成酶基因(PSY)片段的克隆[A];第五届全国枇杷学术研讨会论文(摘要)集[C];2011年
2 张波;魏益民;李韦谨;;面条感官质量影响因素分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 张影全;张波;魏益民;董凯娜;张晓科;;面条色泽与小麦品种品质性状关系研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 倪中福;张义荣;梁荣奇;刘广田;孙其信;;分子标记与小麦遗传多样性评价研究[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
5 于澄宇;胡胜武;郭蔼光;张春红;俞延军;;遗传标记与甘蓝型油菜杂种表现的关系[A];’2003中国作物学会学术年会文集[C];2003年
6 ;Genetic Dissection of Yield Components in an Elite Maize Hybrid Using Molecular Markers[A];2004全国玉米种质扩增、改良、创新与分子育种学术会议论文集[C];2004年
7 余传元;江玲;肖应辉;万建民;翟虎渠;;水稻籼粳染色体片段主要产量性状的配合力分析[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
8 白志英;李存东;孙红春;;小麦染色体代换系的研究进展[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
9 ;QTL for grain yield and yield parameters in winter wheat (Triticum aestivum L.)[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
10 邹小云;傅军如;彭小松;朱昌兰;贺晓鹏;陈小荣;贺浩华;刘宜柏;;三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究[A];中国作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩英鹏;多环境、多遗传背景下不同发育时期大豆籽粒重的QTL分析[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 李秀霞;榛子杂交后代的遗传分析与良种选育研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
3 姚凤娟;施氮和花后灌溉对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2009年
4 于海洋;牙鲆微卫星标记的筛选和美洲牡蛎抗病相关基因SNP的初步分析[D];中国海洋大学;2010年
5 张立楠;鲢遗传连锁图谱的构建及精子竞争对性别间重组率差异的影响[D];中国海洋大学;2010年
6 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年
7 沈炎峰;多变量数据遗传分析方法的研究[D];浙江大学;2010年
8 石从广;油菜EMS诱变群体的构建以及油脂代谢相关基因等位多态性与油脂品质关系的研究[D];浙江大学;2010年
9 黄明;分子标记与水稻遗传多样性及杂种优势的相关性研究[D];湖南农业大学;2010年
10 叶华;大黄鱼SSR遗传连锁图谱的构建及生长相关性状的QTL定位[D];湖南农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘敏;基于SSR、ISSR和RAPD对大豆疫霉菌的遗传多样性研究[D];华中农业大学;2010年
2 李良;湖北省油茶优良单株遗传多样性及品质初步分析[D];华中农业大学;2010年
3 管睿;红暗柳橙脂类相关质体蛋白基因的克隆与功能初步分析[D];华中农业大学;2010年
4 林兵;甘蓝型油菜A8连锁群种子含油量QTL簇解析及连锁累赘分析[D];华中农业大学;2010年
5 刘健;甘蓝型油菜C2连锁群种子含油量QTL簇及品质性状的分析[D];华中农业大学;2010年
6 魏礼玲;MYB转录因子家族相关EST干涉载体构建及遗传转化的研究[D];华中农业大学;2010年
7 刘毅;水稻纹枯病抗性遗传分析及稻种资源的抗病鉴定与评价[D];华中农业大学;2010年
8 石伟平;二倍体马铃薯遗传群体构建和抗低温糖化分析[D];华中农业大学;2010年
9 杨盖宇;近等基因系群体的Ghd7和Qph1上位性分析[D];华中农业大学;2010年
10 冯付春;水稻细胞质雄性不育系育性稳定性和柱头外露率遗传基础研究[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建军,何中虎,姜善涛,朱连先,吴祥云,赵振东;目前推广小麦品种面粉白度概况及其相关因素的研究[J];山东农业科学;2002年02期
2 赵国荣,姚大年,董召荣,马传喜;淀粉性状研究在谷物品质育种中作用(综述)[J];安徽农业大学学报;1997年03期
3 祖新 ,魏华光;浅谈面粉的安全问题[J];质量指南;2002年04期
4 赵东,刘祖生,奚彪;茶树多酚氧化酶基因的克隆及其序列比较[J];茶叶科学;2001年02期
5 金正勋,崔成焕,秋太权;水稻杂种后代稻米直链淀粉含量的配合力分析[J];东北农业大学学报;1999年02期
6 赵志安,李万水,彭金荣,顾其敏;麦麸中多酚氧化酶的分离纯化及其性质的初步研究[J];复旦学报(自然科学版);1990年03期
7 刘思衡;李始明;;矮败小麦在育种上的利用 Ⅰ.矮败小麦株高和育性关系的初步研究[J];福建农学院学报;1993年01期
8 汪斌,兰涛,吴为人;应用微卫星图谱定位稻米性状的QTL[J];福建农业学报;2003年01期
9 何风华,曾瑞珍,席章营,Akshay Talukdar,张桂权;不同Waxy基因型水稻的遗传多样性[J];分子植物育种;2003年02期
10 林荔辉,吴为人;水稻粒型和粒重的QTL定位分析[J];分子植物育种;2003年03期
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1 张立平;普通小麦品质性状遗传与QTL分析[D];中国农业科学院;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 鲍海滢;小麦核不育基因Ms2的分子标记[D];中国农业科学院;2000年
2 杨文利;小麦株高与产量性状分子标记的研究[D];河北农业大学;2002年
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1 吴义景,吴娟,周芬;标记辅助选择在畜禽育种中的应用[J];安徽农业科学;2003年05期
2 徐正浩,何勇,崔绍荣,赵明,张旭,李迪;水稻化感材料控制稗草的基因定位研究[J];应用生态学报;2003年12期
3 张立平,吴平,祝金明,吴运荣;水稻亚铁胁迫诱导ADH的基因定位及其遗传分析[J];遗传学报;1999年04期
4 刘月环,蒋涛,彭淑红,徐宁迎;影响瘦肉率的主基因及其分子标记的研究进展[J];黄牛杂志;2001年02期
5 张吉民,刘成,石云素,宋燕春,白宝璋,黎裕,王天宇;干旱胁迫和正常灌溉条件下玉米开花相关性状的QTL分析[J];植物遗传资源学报;2004年02期
6 郭绍贵;许勇;张海英;宫国义;王永健;;不同环境效应对西瓜果实可溶性固形物含量的QTL的影响[J];中国蔬菜;2005年S1期
7 包劲松,何平,夏英武,陈英,朱立煌;不同发育阶段水稻苗高的QTL分析[J];遗传;1999年05期
8 徐吉臣,李晶昭,郑先武,邹亮星,朱立煌;苗期水稻根部性状的QTL定位[J];遗传学报;2001年05期
9 沈新莲,袁有禄,郭旺珍,朱协飞,张天真;棉花高强纤维主效QTL的遗传稳定性及它的分子标记辅助选择效果[J];高技术通讯;2001年10期
10 孙桂荣,朱庆;我国地方鸡肉质性状的研究及展望[J];畜禽业;2001年08期
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1 鲁绍雄;华雯妤;毛华明;连林生;;不同性状遗传力和QTL方差下两阶段选择的QTL选择反应[A];第十二次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2010年
2 王鹏;周桂林;崔克辉;余四斌;;水稻叶长QTL的精细定位[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
3 钟娟;樊叶杨;黄得润;梅德勇;庄杰云;;不同环境下水稻产量及其构成因子的QTL分析[A];遗传学与社会可持续发展——2010中国青年遗传学家论坛论文摘要汇编[C];2010年
4 于红;李琪;郭希明;;美洲牡蛎抗病性状的QTL定位及其关联分析[A];中国动物学会、中国海洋湖沼学会贝类学会分会第十四次学会研讨会论文摘要汇编[C];2009年
5 吴为人;李维明;唐定中;卢浩然;A.J.Worland;;水稻分蘖发育有关QTL的动态定位[A];生命科学与生物技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
6 王军;朱金燕;周勇;杨杰;王中德;范方军;梁国华;仲维功;;基于CSSSLs的水稻穗长QTL的定位[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年
7 徐建军;朱磊;冯维松;杜佩娜;王俊;王曼;徐辰武;顾铭洪;梁国华;;利用染色体片段代换系群体精细定位水稻粒型QTL[A];江苏省遗传学会第八届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2010年
8 ;Genetic map construction and oil contents QTL localization analysis in soybean[A];第十一届全国植物基因组学大会摘要集[C];2010年
9 韩光明;赵明辉;陈温福;;超绿水稻叶绿素含量的遗传分析和QTL定位[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
10 董少玲;张颖慧;张亚东;陈涛;赵庆勇;朱镇;周丽慧;姚姝;王才林;;水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 令文慧;意大利育种专家来我市考察[N];天水日报;2011年
2 封丘县农业局赵岗区域站 董艳红;小麦精播高产栽培技术[N];河南科技报;2010年
3 记者 张晔 通讯员 顾亮亮;水稻抗纹枯病基因定位可挽回10%产量损失[N];科技日报;2009年
4 阿迪;暑期热购名牌机硬件价格又回升[N];中国消费者报;2000年
5 山东省济宁市农业局 李生林 葛智锋 宋秀青;水稻干旱胁迫耐受性功能基因组研究进展[N];大众科技报;2008年
6 商水县原种场 段长征;小麦赤霉病防治略谈[N];河南科技报;2009年
7 王恒周;宿迁小麦单产创历史最高记录[N];粮油市场报;2004年
8 本报记者 杨子菡;条锈病不足为虑 黑胚病抓紧防治[N];河南科技报;2001年
9 记者 蒋寒;我国绘制出鲤鱼全基因组序列图谱[N];科技日报;2011年
10 滑县农技中心 邢晓焕;小麦生产灾害天气干热风的防御[N];河南科技报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张彩英;小麦主要产量和品质性状的QTL鉴定及ZDS功能标记的开发[D];河北农业大学;2010年
2 王亚民;基于贝叶斯统计的谷物胚乳性状QTL作图方法[D];扬州大学;2009年
3 胡芳;中国荷斯坦奶牛6号染色体泌乳性状QTL精细定位研究[D];华中农业大学;2010年
4 姜树坤;水稻重要农艺性状遗传基础解析及株型QTL精细定位[D];沈阳农业大学;2010年
5 姜振峰;大豆油分和蛋白质含量遗传效应及与环境互作效应QTL分析[D];东北林业大学;2010年
6 王健胜;小麦—冰草多粒衍生系3228主要产量性状的遗传分析及QTL定位[D];西北农林科技大学;2009年
7 杨美;甘蓝型油菜根系形态对低磷胁迫的反应及其QTL分析[D];华中农业大学;2010年
8 刘福利;海带群体遗传分析及叶片长、宽性状QTL研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
9 樊叶杨;水稻第6染色体短臂产量性状QTL的精细定位和遗传分解[D];中国农业科学院;2010年
10 王峰;甘蓝型油菜遗传图谱构建及农艺、品质性状的QTL定位[D];湖南农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐江云;利用导入系定位氮胁迫下水稻产量性状QTL[D];重庆大学;2010年
2 刘国玲;不同环境下水稻重要农艺性状的QTL定位分析[D];华中农业大学;2010年
3 李萌;玉米耐低磷产量因子的QTL分析[D];山东农业大学;2010年
4 李卓坤;小麦苗期性状QTL定位及株高杂种优势的遗传分析[D];山东农业大学;2010年
5 苏相文;水稻重组自交系产量及其相关性状的QTL分析[D];四川农业大学;2010年
6 张桂芝;利用大粒突变体进行小麦籽粒大小和产量性状的QTL分析[D];山东农业大学;2011年
7 胡霞;利用回交导入系剖析水稻产量与品质QTL及其表达的遗传背景效应[D];中国农业科学院;2011年
8 宋晓昆;大豆脂肪酸组分遗传及QTL分析[D];河北师范大学;2010年
9 张金巍;大豆蛋白质含量的遗传变异及QTL定位[D];中国农业科学院;2011年
10 周金凤;玉米子粒锌、铁及植酸含量的QTL定位与分析[D];河北农业大学;2010年
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