小麥分子遺傳圖譜的構(gòu)建及數(shù)量性狀基因定位

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1、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文小麥分子遺傳圖譜的構(gòu)建及數(shù)量性狀基因定位姓名：張坤普申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：作物遺傳育種指導(dǎo)教師：田紀(jì)春20080610關(guān)于學(xué)位論文原創(chuàng)性和使用授權(quán)的聲明本人所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立進行科學(xué)研究所取得的成果。對在論文研究期間給予指導(dǎo)、幫助和做出重要貢獻的個人或集體，均在文中明確說明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。本人完全了解山東農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留和按要求向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文紙質(zhì)本和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容

2、編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：．蛐駕!掾霖目期：2絲玀．否．I各山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文摘要小麥?zhǔn)鞘澜缰匾募Z食作物。小麥等農(nóng)作物的許多重要農(nóng)藝性狀(如產(chǎn)量性狀、生育期、抗逆性等)和品質(zhì)性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀(QTL)。隨著分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究的發(fā)展，對QTL的標(biāo)記、分離與利用將成為農(nóng)作物遺傳改良實踐中一個重要和必不可少的組成部分，不僅可以為分子標(biāo)記輔助選擇和分子設(shè)計育種準(zhǔn)備基因資源，也可以為相關(guān)基因的精細定位和克隆奠定基

3、礎(chǔ)。本研究以花培3號×豫麥57的雙單倍體(DoubledHaploid，OH)群體為作圖群體，構(gòu)建了小麥分子遺傳圖譜，并利用基于混合線性模型的QTLNetwork2．0軟件，對籽粒產(chǎn)量、穗部相關(guān)性狀、株高、抽穗期、抗倒伏性、白粉病成株抗性、葉綠素含量、葉部形態(tài)(旗葉挺直角度、上三葉的長、寬和面積)等重要農(nóng)藝性狀及面粉白度(R457)、a}值、b宰值、L棗值、多酚氧化酶活性、濕面筋含量、面筋指數(shù)和籽粒硬度等品質(zhì)性狀共33個性狀進行了QTL定位分析，取得的主要結(jié)果如下：1．利用高產(chǎn)、多抗的中國普通小麥花培3號和綜合性狀優(yōu)良的豫麥57構(gòu)建的1

4、68個株系的DH群體為作圖群體。選用2002對不同來源的引物(包括1623對SSR引物和379對EST-SSR引物)對親本進行擴增篩選，其中270對SSR引物和17對EST-SSR引物‘在群體中擴增出清晰且有差異的標(biāo)記位點，大多數(shù)位點在群體中的分布符合．1：1的分離比例，結(jié)果表明，該群體可用于小麥數(shù)量性狀的作圖研究。2．用MAPMAKEWEXP3．Ob軟件，將305個標(biāo)記，包括283個SSR標(biāo)記和22個EST-SSR標(biāo)記位點定位在小麥的2l條染色上。圖譜全長2141．7cM，平均兩個標(biāo)記間的遺傳距離是7．02cM，形成24個連鎖群，被定

5、位在小麥的2l條染色體上。每個連鎖群包括3,---,24個位點，平均每個連鎖群為12．71個位點。發(fā)現(xiàn)了一些標(biāo)記富集區(qū)，這些區(qū)域在不同作圖群體間多態(tài)性較高，有利于進行QTL定位研究。3．77個(24．4％)位點發(fā)生了偏分離，其中44個位點(57．1％)偏向母本花培3號等位位點，33個位點(42．9％)偏向父本豫麥57等位位點。偏分離位點在A、B和D基因組上的分布是不均衡的，分別為12、5l和14個位點，其在染色體上的分布存在明顯的聚集現(xiàn)象，主要分布在染色體Ih(5)、IB(12)、3B(21)和6B(13)上。4．利用基于混合線性模型的

6、QTLNetwork2．0軟件，對籽粒產(chǎn)量及相關(guān)重要農(nóng)藝性狀和主要品質(zhì)性狀共33個性狀進行了2年3點的QTL定位分析，共檢測到123個加性QTLs和89對上位QTLs，分布在小麥的2l條染色體上。其中31個加性QTLs遺傳貢小麥分子遺傳圖譜的構(gòu)建及數(shù)量性狀基因定位獻率較大(超過10％)，屬主效基因，其余92個加性QTLs遺傳貢獻率較小(小于10％)，屬微效基因。4．1籽粒產(chǎn)量及穗部性狀的QTLs定位。籽粒產(chǎn)量的3個加性QTLs位于2D、4A署15D染色體，可分別解釋14．07％、4．52％和10．32％的表型變異；3對上位QTLs可分別

7、解釋2．25％、4．03％和6．51％的表型變異；穗部相關(guān)性狀(穗長、穗粒數(shù)、總小穗數(shù)、小穗著生密度、可育小穗數(shù)、千粒重和粒徑)的24個加性QTLs位于lB、2B、2D、3A、3B、4A、4B、4D、5D、6A、6B、7A和7D染色體，單個QTL可解釋表型變異的1．48～15．63％，10對上位QTLs可解釋3．33～≯42％的表型變異。4．2株高及相關(guān)農(nóng)藝性狀的QTLs定位。株高的4個加性QTLs位于3A、4B、4D和7D染色體，可分別解釋8．50％、14．51％、20．22％和2．54％的表型變異，5對上位QTLs可解釋2．62一-

8、．6．56％的表型變異；抽穗期的2個QTLs位于1B和5D染色體，可分別解釋3．49％和53．19％的表型變異，2對上位QTLs可分別解釋2．45％和3．44％的表型變異；白粉病成株抗性的2個QTLs位于4