小麦粒型相关性状的QTL定位分析

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小麦粒形相关性状QTL定位及其元分析

小麦粒形相关性状QTL定位及其元分析

小麦粒形相关性状QTL定位及其元分析小麦粒形相关性状QTL定位及其元分析1.引言小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一,在全球范围内占据重要地位。

粒形是小麦农艺性状中的一个重要指标,既关系到小麦产量和品质,也与人类的生活密切相关。

因此,研究小麦粒形的相关性状QTL(Quantitative Trait Loci)定位对于进一步了解小麦的遗传背景和优化育种策略具有重要意义。

2.小麦粒形的相关性状粒形是小麦粒的外形特征,通常用长度(L)和宽度(W)表示。

相关性状的变异程度直接影响粒形的改良效果。

研究表明,小麦粒形的变异主要受到基因遗传的影响,其中部分基因会对粒形产生重要影响。

3.QTL定位的原理及方法QTL定位是指通过研究遗传图谱与表型数据的关系,确定控制某一性状的位置,找到该性状基因的区间。

QTL定位可以帮助我们更深入地了解遗传背景,并为育种提供重要的遗传信息。

常用的QTL定位方法包括关联分析、群体连锁分析和群体染色体替代线等。

4.小麦粒形相关性状QTL的定位研究近年来,许多研究利用不同的分子标记技术和定位方法,对小麦粒形相关性状QTL进行了研究。

这些研究主要集中在粒形的长度和宽度方面。

通过不同群体的遗传分析和地理分布,发现了一系列与小麦粒形相关性状QTL有关的基因或基因座位。

这些结果不仅为小麦粒形性状的遗传改良提供了重要的理论依据,同时也为小麦品种改良和优化提供了可供选择的遗传资源。

5.元分析在小麦粒形相关性状QTL定位研究中的应用元分析是一种以系统地搜集、汇总和分析不同研究结果的方法。

近年来,元分析在农业科研领域得到了广泛应用。

通过整合和分析已发表的小麦粒形相关性状QTL定位结果,元分析可以提供更准确、可靠的统计结果,帮助我们进一步了解小麦粒形性状的遗传机制和优化育种策略。

同时,元分析还可以发现潜在的研究偏倚,为相关研究的设计和结果解读提供指导。

6.结论小麦粒形相关性状是小麦育种中一个重要的农艺性状。

不同水分环境下小麦粒重 QTL 定位及遗传分析

不同水分环境下小麦粒重 QTL 定位及遗传分析
: / / 犺 狋 狋 犮 狓 犫 . 犾 狕 狌 . 犲 犱 狌 . 犮 狀 狆 狔
胡亮亮 , 叶亚琼 , 吕婷婷 , 栗孟飞 , 刘媛 , 常磊 , 柴守玺 , 杨德龙 .不同水分环境下小麦粒重 Q ( ) : T L 定位及遗传分析 .草业学报 , 2 0 1 5, 2 4 8 1 1 8 1 2 9. H uLL, Y eY Q, L vT T, L iM F, L i uY, C h a n C h a i SX, Y a n Q T Lm a i n n dg e n e t i c a n a l s i s f o rg r a i nw e i h t i nw h e a t( 犜 狉 犻 狋 犻 犮 狌 犿 gL, gDL. p p ga y g , ( ) : 犪 犲 狊 狋 犻 狏 狌 犿) u n d e rd i f f e r e n tw a t e re n v i r o n m e n t s .A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a 2 0 1 5, 2 4 8 1 1 8 1 2 9.
犔 犪 狀 狕 犺 狅 狌7 3 0 0 7 0, 犆 犺 犻 狀 犪; 2. 犆 狅 犾 犾 犲 犲 狅 狉 狅 狀 狅 犿 犌 犪 狀 狊 狌犃 狉 犻 犮 狌 犾 狋 狌 狉 犪 犾犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 犔 犪 狀 狕 犺 狅 狌7 3 0 0 7 0, 犆 犺 犻 狀 犪 犵 犳犃 犵 狔, 犵 狔,
犜 犔犿 犪 犻 狀 狀 犱犵 犲 狀 犲 狋 犻 犮 犪 狀 犪 犾 狊 犻 狊 犳 狅 狉 狉 犪 犻 狀狑 犲 犻 犺 狋 犻 狀狑 犺 犲 犪 狋( 犜 狉 犻 狋 犻 犮 狌 犿犪 犲 狊 狋 犻 狏 狌 犿) 狌 狀 犙 狆 狆 犵犪 狔 犵 犵 犱 犲 狉犱 犻 犳 犳 犲 狉 犲 狀 狋狑 犪 狋 犲 狉犲 狀 狏 犻 狉 狅 狀 犿 犲 狀 狋 狊

小麦粒重主效QTL近等基因系的构建和效应评价

小麦粒重主效QTL近等基因系的构建和效应评价
pr e v i o us l y i d e nt i f i e d i n a r e c o mb i na n t i nbr e d l i n e ma p pi ng p o pul a t i o n d e r i v e d f r o m t he c r o s s b e t we e n
KONG Zho n g x i n, CHENG Rui r u, ZHANG Li we i , LU Ji ka ng,
H UANG Yul o ng, YU Do n g, M A Zhe n g qi a n g
( Th e Ap p l i e d P l a n t Ge n o mi c s L a b o r a t o r y , C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e , Na n j i n g Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y , Na n j i n g , J i a n g s u 2 1 0 0 9 5 , C h i n a )
Ab s t r a c t : Gr a i n we i g h t , a q u a n t i t a t i v e t r a i t c o n t r o l l e d b y mu l t i p l e g e n e s , i s a ma j o r y i e l d c o mp o n e n t i n
di n g t he g e ne t i c c on t r o l o f t h i s t r a i t c ou l d he l p t o i mpr o v e br e e d i n g e f f i c i e n c y f or w he a t .Un de r s t a n

小麦容重 QTL 定位

小麦容重 QTL 定位
Wa n g L i n ,Fe n g We i y i n g ,Hua n g L i n g ,S h a o Mi n mi n , S u n L e i mi n g , Wa n g Ho n g g a n g
( 1 . J i n i n g A c a d e m y o fA g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , in f i n g 2 7 2 0 3 1 , C h i n a ;
2 . A g r o n o m y C o l l e g e , S h a n d o n g A ri g c u l t u r a l U n i v e r s i t y , T a i a n 2 7 1 0 1 8 , C h i a) n
A b s t r a c t U s i n g i n c l u s i v e c o m p o s i t e i n t e r v a l m a p p i n g( I C I M)m e t h o d ,t h e Q T L s r e s p o n s i b l e f o r t e4 Q T L s w e r e o b t a i n e d l o c a t e d o n t h e c h r o mo s o m e s o f 1 B, 2 A, 4 A, 4 B, 5 B, 6 B, 7 A a n d 7 B i n w h e a t ,
w e i g h t o f w h e a t i n R I L p o p u l a t i o n WL ( i n c l u d i n g 3 0 2 l i n e s )w e r e a n a l y z e d i n t h r e e g r o w i n g e n v i r o n m e n t s .

小麦主要品质性状的QTL定位的开题报告

小麦主要品质性状的QTL定位的开题报告

小麦主要品质性状的QTL定位的开题报告
1. 研究背景和意义
小麦是我国的主要粮食作物之一,其主要品质性状如蛋白质含量、
品质指数、粘弹性等,直接影响到小麦制品的品质和营养价值。

因此,
研究小麦的品质性状,对于提高小麦的品质、增加农民的收益和满足人
民日益增长的对健康和营养的需求具有至关重要的意义。

2. 研究内容和方法
本文将采用QTL定位法,对小麦主要品质性状的QTL进行定位分析。

具体来说,我们将利用分子标记技术构建一个小麦品系群,通过遗传连
锁分析和相关统计分析技术,对小麦的蛋白质含量、品质指数和粘弹性
等品质性状的QTL进行定位分析。

3. 研究目的和意义
本研究的目的是探索小麦品质性状的遗传基础、了解小麦品质性状
的QTL定位情况,从而为小麦品质改良和育种提供科学依据,为我国小
麦产业的可持续发展和保障国家粮食安全做出贡献。

4. 研究预期成果和意义
本研究的预期成果是明确小麦主要品质性状的QTL定位情况,探究
小麦品质性状的遗传机制,为小麦品质的改良和育种提供科学依据。

此外,本研究还能够促进小麦种质资源的保护和优化利用,为我国小麦产
业的可持续发展作出贡献。

调控小麦苗期性状的QTL定位

调控小麦苗期性状的QTL定位

高 、 抗 逆 性
等 做 了 较
表1 “ 小偃 5 4×京 4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 1 ” 群体及 其亲本 苗期性状表型值
多 的研 究 , 但 不 同遗 传 背景 下
得到 的 Q T L位 点 往 往 存 在 较
大 差异 。有 研 究 表 明 , 苗 期 是 小 麦生 长 发 育 的重 要 时 期 , 苗
( h t t p : / / w w w . c h i n a n e w s . c o m / c j / 2 0 1 1 / 1 2— 0 2 / 3 5 0 3 2 4 7 .
利用 E x c e l 2 0 0 3和 S P S S 1 1 . 0软件 进 行 显 著性 检 验和分 析 。Q T L定 位所 用 的遗 传 图谱 和 Q T L分 析 的
文章 编 号 : 1 0 0 1— 4 7 0 5 ( 2 0 1 3 ) 0 8 - 0 0 7 2 - 0 3
本研 究所 用材 料 为 “ 小偃 5 4 X京 4 1 1 ” 重 组 自交 系群 体 ( R I L ) 群体 1 4 2个 系及 其 双亲 , 共 1 4 4份 材料 。 采用 水培 法进行 培 养 , 试 验设 3次 重 复 。材 料 培 养 方 法 同任永 哲等 。 。 文 献 所 述 。水 培 采 用 的 营养 液 配 方
因位 点 , 为分 子标 记辅 助 选 择小 麦 苗 期性 状 提 供基 因
位点 和分 子标记 。
4个主效 Q T L s和 1 0个微 效 Q T L s , 分 布在 3 A、 3 B、 4 A、 4 B 、
5 D 、 6 A和 6 B 共 7条 染 色体 上 , 贡献 率在 5 . 8 % ~1 8 . 4 %之 间 。这 些 位 点 的发 掘 , 有 助 于 增进 对 小 麦 苗 期 性 状 的 遗 传 基 础

作物QTL分析的原理与方法

作物QTL分析的原理与方法

作物QTL定位方法与技术作物QTL定位的方法主要有传统连锁分析、基因芯片 技术和深度学习等。连锁分析通过群体遗传学手段,鉴定两个或多个基因位点 间的连锁关系,进而确定控制性状的QTL。基因芯片技术利用基因组wide的标 记分布,对大量基因位点进行同时检测,高效地定位QTL。深度学习则利用神 经网络等算法,自动化学习和识别数据中的特征,实现对QTL的精准定位。
四、自然群体
自然群体是指在没有人为干预下自然形成的群体,如野生种、地方品种、自然 变异群体等。这些群体通常具有丰富的遗传变异和复杂的遗传结构,对于研究 作物的适应性、抗逆性和产量等性状的遗传基础非常有用。此外,自然群体还 可以用于发现和克隆稀有或特殊的QTL。
五、基于基因组的作图群体
随着基因组学技术的发展,基于基因组的作图群体越来越受到重视。这种群体 可以通过重测序技术获得大量的SNP(单核苷酸多态性)标记,并利用这些标 记构建高密度的遗传图谱。这种图谱可以用于精细定位和克隆QTL,以及研究 基因组中的结构变异和非编码区基因组。
2、QTL分析的具体步骤
(1)数据采集:收集作物的基因型和表型数据。基因型数据可以通过高通量 测序技术获得,而表型数据则可以通过田间试验和室内分析等方法获得。
(2)作图:利用作图软件将基因型和表型数据组装成图,以展示它们之间的 关系。常用的作图软件包括QTL Cartographer、QTL IciMapping等。
原理
1、QTL的概念及定义
QTL是指作物基因组中控制数量性状的基因座位,它们可以通过影响表型变异 来影响作物的农艺性状。QTL通常分为两类:主效QTL和微效QTL。主效QTL是 指对表型变异起主要作用的QTL,而微效QTL则是指对表型变异起较小作用的 QTL。

四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的QTL定位及相关性分析

四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的QTL定位及相关性分析

四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的QTL定位及相关性分
析的报告,600字
本报告旨在利用QTL定位及Correlation分析技术探讨四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的变异特征。

本研究采集了252个来自不同群体的小麦籽粒样品,通过营养价值测定法确定多组分营养物质含量,并构建了种间差异数据库。

报告使用QTL定位和Correlation分析技术对多组分营养物质含量的变异性及其内部的相互关系进行了分析。

QTL定位结果显示,所有12个营养物质指标变异情况不同,其中六个指标存在明显的重组变异,主要集中于2A, 4B和6D 区域。

4B区域和6D区域分别负责蛋白质、维生素、矿物质及最重要的单糖成分指标的变异,而2A区域则主要调节其他指标的变异。

Correlation分析结果表明,营养物质之间的相关性较高,表明同一营养物质可能存在多重甚至冗余的功能,从而影响到小麦本身的营养价值。

另外,营养物质及等位基因也存在部分相关性,这表明鉴定的等位基因可能影响小麦籽粒多组分营养物质含量的变异性,从而提出后续研究的建议。

本报告对四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的变异性及其内部的相互关系进行了系统的分析,为今后的研究提供了可行的解决方案,同时也为其他品种小麦的多组分营养物质含量研究提供了参考借鉴。

小麦株高和千粒重QTL定位及其元分析

小麦株高和千粒重QTL定位及其元分析

小麦株高和千粒重QTL定位及其元分析小麦是世界上最重要的粮食作物之一,其株高和千粒重影响着产量和质量。

因此,研究小麦株高和千粒重的遗传基础对于小麦的育种和改良具有重要意义。

本文将对小麦株高和千粒重的QTL(Quantitative Trait Loci,数量性状基因座)定位及其元分析进行探讨。

首先,我们需要了解什么是QTL定位。

QTL是影响数量性状的基因座,它们通常通过遗传连锁分析或关联分析来定位。

定位QTL的目的是寻找与数量性状相关的基因,从而了解数量性状的遗传机制和调控途径。

针对小麦株高和千粒重的QTL定位研究,研究者通常采用构建遗传连锁图谱、关联分析或候选基因筛选等方法。

首先,研究者会通过杂交等交配试验收集大量的小麦单株F2、BC1等群体,并测量其株高和千粒重等数量性状。

然后,通过分子标记技术(如SSR、SNP等)对这些群体进行遗传连锁图谱的构建,找出与株高和千粒重相关的分子标记。

接下来,使用连锁图谱定位方法,比如LOD(Logarithm of Odds,对数似然比)分析,来定位株高和千粒重的QTL。

除了遗传连锁分析,关联分析也是QTL定位的重要方法。

关联分析是通过分析群体中已知的分子标记和数量性状数据之间的关联关系,来确定QTL位点。

关联分析通常使用对群体中的每个个体进行基因型和数量性状测量,然后通过统计学方法来检测分子标记和数量性状之间的关联程度。

最常用的关联分析方法是GWAS(Genome-Wide Association Study,全基因组关联分析),它可以同时分析整个基因组的多个QTL位点。

在QTL定位的基础上,可以进行元分析。

元分析是将多个独立的研究结果进行系统性整合和统计分析。

通过元分析,我们可以更准确地确定小麦株高和千粒重的QTL位点以及其效应大小。

元分析还可以对不同研究结果的异质性和一致性进行评估,并探索潜在的因素和交互作用。

总之,小麦株高和千粒重的QTL定位及其元分析可以帮助我们深入了解小麦数量性状的遗传机制和调控途径。

春小麦千粒重相关性状的QTL定位及其耐热性分析

春小麦千粒重相关性状的QTL定位及其耐热性分析

植物遗传资源学报2021,22 ( 1 ):83-94Journal of Plant Genetic Resources DOI: 10.13430/ki.jpgr.20200301001春小麦千粒重相关性状的Q T L定位及其耐热性分析张业伦、孟雅宁“2,吕亮杰、梁丹3,罗巧玲、兰素缺、张凯、何飞飞4,兰彩霞5,李杏普1 (1河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/河北省现代农业产业技术体系小麦创新团队,石家庄050035;2河北省农林科学院经济作物研究所,石家庄050051;3天津市农作物研究所,天津300384;4石家庄市农业技术推广中心,石家庄050051;5华中农业大学植物科学技术学院,武汉430070 )摘要:春小麦灌浆中后期正逢高温天气,适于发掘与耐高温相关的QTL。

本研究利用春小麦Avocet/Sujata重组自交系群 体,自2016-2018年在石家庄藁城区和天津两地4个环境下种植,进行千粒重(TKW)、粒长(KL )和粒宽(KW)等性状QTL 定位,探讨这些Q TL与灌浆期高温和品种适应性的关系。

结果显示:在4个环境下共检测到20个QTL。

其中,5个与粒长 相关,4个与粒宽相关,11个与千粒重相关。

在千粒重相关Q T L中,有1个兼控粒长(27^-51//2尺/-53),3个兼控粒宽(2汉g r/bv-35.2/0A:w-j5和 27^-63/2/^-^);3 个 QTL(071W-Z4」、和 可在不同环境下重复检测到。

在2017年(持续高温环境)和2018年(高温+超高温环境)石家庄试点共检测到7个千粒重QTL,可 能与耐高温有关。

其中,有2个主效QTL(g r/tw-2A/和g n w-5/U),分别解释13.8%和17.3%的表型变异,5个微效QTL (g77bv-Z4.2、07^-35」、07^-35.2, 和),解释7.4%~9.9%的表型变异。

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位概要

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位概要

267作物学报第3卷5异,没有检测到上位与环境的互作效应。

上位效应总的贡献率是1.927%。

可能与Rt基因有关,也可能与光周期eaD的一h8p.因多效有关,或者二者的共同作用,有待于进一步研究证明。

籽粒粒径的4个加性QT,于3L位A、3B、6A和7D染色体,可分别解释粒径变异的12.%、763%、1.0.43%和63%(3和图2,G6的遗8.5表)qdA传贡献率最大,可解释1.038%的表型变异。

4个位点的增效等位基因均来源于花培3号,这与花培3号具有较大的粒径相对应。

没有检测 ̄D性与环境_IHI的互作效应。

对控制籽粒粒径的上位QL3T,位于染色体2一D、67和67表4,可分别解释D7B.AD一D()41%、54%和53%的表型变异,没有检测到上.0.3.7位与环境的互作效应。

上位效应总的贡献率是1.0%95位于4A染色体上的q4GYA是一个微效基因,与aGl.g一A点位置相近,并在相同的位置ydat【位】检测到控制总小穗数和可育小穗数的QLMaT,等在4染色体相同的位置定位了穗长和可育小穗数A的QLKma等I在相近的位置检测到控制穗长和T,ur6总小穗数的QT。

位于5染色体区段Xmc1一LDw25Xgm6d3上的q5位点,可解释籽粒产量变异的GYD1.%,该位点与已经报道的籽粒产量相关QL均032T不相同,5在D染色体相同的区段,同时检测到控制穗粒数、总小穗数、小穗着生密度和可育小穗数的3讨论本研究应用基于混合线性模型的QLewr】TNtok—2[].1软件,既可分析加性效应,又可分析上位效应,00可提供更多的信息。

除穗长外,其他7个性状均检测到非等位基因之间的上位效应效应,因此进行分QLT,遗传效应值分别为1.71%、1.3638%、1.%226和1.%,为主效QL位点,并且遗传效应方向相022T同,增效等位基因来源于豫麦5,可用于分子标记7辅助选择。

另外,在5D染色体上还定位了1控制个穗长的QL位点,位于Xa19一cdTbr07Xf8区间,与ca1Cb5.]位置相距较远,可能是控制穗长s.S一D的Ct的2个不同的QL位点。

小麦粒形QTL定位及其与水分环境互作遗传分析

小麦粒形QTL定位及其与水分环境互作遗传分析

麦类作物学报 2020,40(8):906-914JournalofTriticeaeCropsdoi:10.7606/j.issn.1009 1041.2020.08.02网络出版时间:2020 08 06网络出版地址:https://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20200805.1103.006.html小麦粒形犙犜犔定位及其与水分环境互作遗传分析何瑞1,2,马靖福1,2,刘媛2,张沛沛1,栗孟飞1,2,王彩香2,宿俊吉2,程宏波2,杨德龙1,2(1.甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃兰州730070;2.甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃兰州730070)摘 要:为了解析小麦粒形性状的分子数量遗传特征及其与水分环境的互作关系,以两个冬小麦品种(陇鉴19和Q9086)为亲本创建的重组近交系(recombinantinbredlines,RIL)群体120个株系为供试材料,利用复合区间作图法对两种环境条件下该群体的粒形进行QTL定位和遗传解析。

结果表明,小麦RIL群体中各株系呈现广泛的表型变异和超亲分离,对水分环境反应敏感,属于多基因控制的数量性状,遗传模式复杂。

在两种环境条件下共检测到控制粒形的26个加性QTL(A QTL)和22对上位性QTL(AA QTL),分布在除4D、6D、7A和7D以外的其他17条染色体上,对表型变异的贡献率分别为3.60%~13.90%和0.52%~2.76%,对粒形的表型有正向或负向遗传效应。

这些A QTL和AA QTL均与水分环境存在显著互作,但对表型变异的贡献率较低(<3.05%)。

在A QTL中发现了3个对表型变异贡献率大于10%的主效位点(Qkl.acs 1B.1,Qkw.acs 6A.1和Qkp.acs 1B.1),未检测到两种环境中稳定表达的A QTL位点。

在1B、3B、4B、5A、5B、5D和6A染色体上发现了7个A QTL热点区域(Xgwm153~Xmag981、Xwmc231~Xbarc173、Xgwm149~Xgwm495、Xgwm186~Xcfa2185、Xbarc59~Xbarc232、Xgwm292~Xwmc161、Xksum255~Xbarc171),这些标记区间可能是控制小麦粒形基因的重要区域。

小麦幼苗抗旱相关性状的QTL定位分析的开题报告

小麦幼苗抗旱相关性状的QTL定位分析的开题报告

小麦幼苗抗旱相关性状的QTL定位分析的开题报告
一、研究背景
全球气候变化导致全球干旱区域不断扩大,干旱对农作物生产产生
了巨大的影响。

小麦作为重要的粮食作物之一,其干旱抗性的提高也成
为了当前研究的热点之一。

通过选育抗旱品种,提高小麦干旱适应能力,不仅能够提高农作物的产量和质量,而且能够保障全球粮食安全。

二、研究目的
本研究旨在通过QTL定位分析,研究小麦幼苗抗旱相关性状的遗传
基础,为利用分子标记辅助选育抗旱品种提供理论依据。

三、研究内容
本研究将选取两个小麦品种(一个抗旱、一个敏感),进行F2代群体的构建。

在幼苗期对该群体个体的干旱适应性相关性状进行测量,包
括相对含水量、叶绿素含量、根系长度、根系表面积等。

采用单因素方
差分析(Single Factor ANOVA)和QTL分析进行相关性状的遗传基础分析
和QTL定位。

四、研究意义
通过本研究,可以深入分析小麦幼苗抗旱性状的遗传基础,对研究
小麦抗旱机制以及选育抗旱品种提供理论支持。

同时,深入了解小麦的
抗旱机制,可以为改良小麦品种提供遗传学依据,促进小麦产业的可持
续发展。

小麦旗叶相关性状的QTL_定位

小麦旗叶相关性状的QTL_定位

麦类作物学报 2023,43(7):842-847J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2023.07.05网络出版时间:2023-06-08网络出版地址:h t t ps ://k n s .c n k i .n e t /k c m s 2/d e t a i l /61.1359.S .20230607.0855.002.h t m l 小麦旗叶相关性状的Q T L 定位收稿日期:2022-05-19 修回日期:2022-09-02基金项目:国家重点研发计划子课题(2016Y F D 0100302)第一作者E -m a i l :h x m 9126@163.c o m通讯作者:吉万全(E -m a i l :j i w a n qu a n 2008@126.c o m )苗含笑,张耀元,陈春环,吉万全(西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100)摘 要:旗叶相关性状是影响小麦植株结构㊁光合能力和产量潜力的重要因素㊂为发掘控制小麦旗叶性状相关的数量性状位点(Q T L ),以品冬34和MY 11847为亲本构建的含有356个株系的F 7:8重组自交系(r e -c o m b i n a n t i n b r e d l i n e ,R I L )群体为材料,基于本课题组前期利用简化基因组测序(s p e c i f i c -l o c u sa m p l i f i e d f r a g m e n t s e q u e n c i n g ,S L A F -s e q )结合传统分群分析法(b u l k s e g r e g a n t a n a l ys i s ,B S A )技术构建的高密度遗传连锁图谱,对小麦灌浆期旗叶长㊁旗叶宽和旗叶面积进行Q T L 定位㊂结果表明,共检测到9个旗叶长Q T L ㊁7个旗叶宽Q T L 和8个旗叶面积Q T L ,可解释1.71%~14.71%的表型变异㊂其中,旗叶长位点Q F L L .n w a -f u -3D 和Q F L L .n w a f u -2D.1㊁旗叶宽位点Q F L W.n w a f u -6B 以及旗叶面积位点Q F L A.n w a f u -3D 的表型贡献率均大于10%,为主效Q T L ,且Q F L L .n w a f u -3D 和Q F L A.n w a f u -3D 共定位于相同遗传区间㊂关键词:小麦;旗叶;Q T L ;R I L中图分类号:S 512.1;S 330 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2023)07-0842-06Q T L M a p p i n g o f F l a g Le af -R e l a t e dT r a i t s i n W h e a t M I A O H a n x i a o ,Z H A N GY a o y u a n ,C H E NC h u n h u a n ,J IW a n qu a n (C o l l e g e o fA g r o n o m y ,N o r t h w e s tA&FU n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g,S h a a n x i 712100,C h i n a )A b s t r a c t :F l a g l e a f -r e l a t e d t r a i t s a r e i m p o r t a n t f a c t o r s a f f e c t i n g w h e a t p l a n t s t r u c t u r e ,p h o t o s yn t h e t i c c a p a c i t y a n d y i e l d p o t e n t i a l .T o d i s c o v e rt h e Q T L sc o n t r o l l i n g t h ef l a g-r e l a t e dc h a r a c t e r i s t i c si n w h e a t ,a nF 7:8r e c o m b i n a n t i n b r e d l i n e (R I L )p o p u l a t i o n c o n s i s t i n g o f 356l i n e sw a s c o n s t r u c t e d f r o ma c r o s s b e t w e e nP i n d o n g 34a n d MY 11847.B a s e do nt h es p e c i f i c -l o c u sa m p l i f i e df r a g m e n t s e q u e n c i n g (S L A F -s e q )a n db u l ks e g r e g a n ta n a l y s i s (B S A )t e c h n o l o g i e s ,t h eh i g hd e n s i t yg e n e t i c l i n k a g e m a pw a s c o n s t r u c t e d .Q T La n a l y s i sw a s c a r r i e do u t o n t h e f l a g l e a f l e n g t h ,f l a g l e a fw i d t h ,a n d f l a g le af a r e ad u r i ng th e g r ai n f i l l i n g s t a g e o fw h e a t .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t a t o t a l o f n i n eQ T L s f o r f l a gl e a f l e n g t h ,s e v e nQ T L s f o r f l a g l e a fw i d t h a n d e i g h tQ T L s f o r f l a g l e a f a r e aw e r e d e t e c t e d ,a n d t h e r a n g e o f t h e i r p h e n o t y p i cc o n t r i b u t i o n w a s1.71%-14.71%.A m o n g t h e m ,t h e p h e n o t y pi cv a r i a t i o ne x -pl a i n e do f Q F L L .n w a f u -3D ,Q F L L .n w a f u -2D.1,Q F L W.n w a f u -6B a n d Q F L A.n w a f u -3D w e r ea l l m o r e t h a n 10%,w h i c h a r e t h em a jo rQ T L s ,a n d Q F L L .n w a f u -3D a n d Q F L A.n w a f u -3D w e r e c o -l o -c a l i z e d t o t h e s a m e g e n e t i c r e gi o n .K e yw o r d s :W h e a t ;F l a g l e a f ;Q T L ;R I L 普通小麦(T r i t i c u ma e s t i v u m L .)是世界上三大粮食作物之一[1],为人类提供必需的蛋白和营养价值㊂旗叶作为小麦重要的光合器官,在灌浆期对小麦产量的形成贡献率达40%以上[2-3]㊂研究发现,旗叶长㊁旗叶宽和旗叶面积与单穗粒重均呈显著正相关[4]㊂因此,对小麦旗叶相关性状进Copyright ©博看网. All Rights Reserved.行Q T L定位和分析可为高产育种提供理论支撑㊂旗叶相关性状是一种复杂的数量性状,受多个遗传位点控制[5]㊂近年来,随着定位技术水平的提高,小麦旗叶相关性状Q T L定位的报道逐渐增多[6-8]㊂赵朋等[9]以宁春4号和宁春27号为亲本构建的包含128个株系的重组自交系(r e-c o m b i n a n t i n b r e dl i n e,R I L)群体为材料,利用307个S S R标记分别定位到6个旗叶长Q T L和8个旗叶宽Q T L㊂姚俭昕等[10]在5A染色体上定位到2个旗叶长Q T L,其中Q f l l.n w s u a f-5A.1可解释9.48%~16.36%的表型变异㊂Z h a o 等[11]利用具有相同母本的3个R I L群体为材料,在4个环境下共鉴定到31个旗叶相关性状Q T L,主要分布在3B㊁4A㊁2A和7A染色体上㊂尽管已定位到许多旗叶相关性状Q T L,但通过精细定位挖掘获得候选基因的位点较少㊂简化基因组测序(s p e c i f i c-l o c u sa m p l i f i e d f r a g m e n t s e q u e n c i n g,S L A F-s e q)技术在S N P㊁K A S P等标记的大规模开发中具有高通量和成本低的优点,该技术结合传统分群分析法(b u l k s e g-r e g a n t a n a l y s i s,B S A)已广泛应用于多种作物不同性状的Q T L定位研究中[12]㊂本研究以普通小麦品种品冬34和圆粒小麦品种MY11847杂交构建的F7:8R I L群体为材料,通过S L A F-s e q技术结合B S A方法对其旗叶相关性状Q T L进行定位,以期为今后开展小麦旗叶性状相关基因的挖掘和未来小麦高产品种的选育奠定基础㊂1材料与方法1.1供试材料供试材料为1个通过单粒传法构建的F7:8代小麦R I L群体㊂该群体包含356个株系,以品冬34为母本,MY11847为父本进行杂交获得㊂其中,品冬34是由中国农业科学院作物品种资源研究所选育的普通小麦品种,具有粒大㊁千粒重高和旗叶宽大的特点㊂MY11847是引进国外的圆粒小麦种质,具有粒小㊁千粒重低㊁旗叶短小的特点㊂该群体及亲本于2019-2020年度种植于西北农林科技大学试验田,行长1m,每个株系种植1行,每行播种10粒种子,并进行合理冬灌㊁除草㊁病虫害防治等田间管理措施㊂1.2高密度遗传图谱的构建本课题组前期利用北京百迈客生物科技有限公司自主研发的S L A F-s e q技术完成了R I L群体及亲本的S L A F-s e q,并结合B S A技术利用H i g h M a p软件构建了高密度遗传连锁图谱(未发表)㊂该图谱总长为3560.71c M,共有13600个标记位点,分布于小麦21条染色体上,标记间的平均距离为0.38c M㊂1.3旗叶表型的测定于小麦灌浆期(花后20d),选取3株长势一致的植株,对其主茎旗叶长和旗叶宽进行测量,并计算旗叶面积,旗叶面积=旗叶长ˑ旗叶宽ˑ0.75[13],以3次重复的平均值作为表型值㊂1.4旗叶相关性状Q T L的定位用I c i M a p p i n g V4.2软件中的完备区间作图法对R I L群体的旗叶长㊁旗叶宽和旗叶面积进行关联分析,选择M E T模式进行Q T L定位及遗传效应分析㊂若表型数据缺失,用 -100 表示,作图步长设定为1.00c M,L O D阈值设定为2.5㊂将表型变异解释率超过10%的Q T L视为主效Q T L㊂根据国际命名规则进行Q T L命名,即Q +性状+机构(n w a f u,西北农林科技大学)+染色体[14]㊂1.5数据统计分析用E X C E L对小麦R I L群体及亲本的旗叶相关性状的分布频率进行统计分析㊂2结果与分析2.1R I L群体旗叶相关性状的表型从表1可以看出,亲本品冬34的旗叶长㊁旗叶宽和旗叶面积显著或极显著高于MY11847,这3个性状在R I L群体中均出现超亲分离现象㊂进一步对R I L群体旗叶相关性状的分布频率进行分析,发现旗叶长㊁旗叶宽和旗叶面积均呈正态分布,符合数量遗传性状的特点,适合进行Q T L定位(图1)㊂2.2旗叶相关性状Q T L的定位结果利用前期构建的遗传连锁图谱,在R I L群体共检测到24个旗叶相关性状Q T L(图2)㊂共检测到9个旗叶长Q T L,分布在2A㊁2B㊁2D(2)㊁3D㊁4A㊁4B㊁5A和6A染色体上㊂其中,Q F L L. n w a f u-3D的侧翼标记为M a r k e r186719和M a r k-e r186728,可解释14.71%的表型变异,为主效Q T L,其加性效应来自母本品冬34;Q F L L.n w a-f u-2D.1的侧翼标记为M a r k e r125188和M a r k-e r125211,可解释11.17%的表型变异,也为主效Q T L,其加性效应来自父本MY11847㊂其余7个㊃348㊃第7期苗含笑等:小麦旗叶相关性状的Q T L定位Copyright©博看网. All Rights Reserved.表1 R I L 群体及亲本旗叶相关性状的表型统计结果T a b l e 1 P h e n o t y p i c s t a t i s t i c s o f f l a g l e a f -r e l a t e d t r a i t s i nR I L p o pu l a t i o na n d t h e i r p a r e n t s 性状T r a i t亲本P a r e n t品冬34P i n d o n g 34MY 11847R I L 群体R I L p o pu l a t i o n 变化范围V a r i a t i o n r a n g e 标准差S D 平均值M e a n 变异系数C o e f f i c i e n t o f v a r i a t i o n/%旗叶长F l a g l e a f l e n g t h /c m 19.90**15.809.33~28.803.6218.1019.97旗叶宽F l a g l e a fw i d t h /c m 1.97*1.431.00~2.330.221.7212.64旗叶面积F l a gl e a f a r e a /c m 229.53**16.999.37~46.296.2923.5126.75*和**分别表示亲本间在0.05和0.01水平上差异显著㊂*a n d **i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n p a r e n t s a t 0.05a n d 0.01l e v e l s ,r e s p e c t i v e l y.图1 R I L 群体旗叶相关性状的表型频率分布F i g .1 F r e q u e n c y d i s t r i b u t i o no f f l a gl e a f -r e l a t e d t r a i t s i nR I L p o pu l a t i o n Q T L 均为微效Q T L ,可解释1.71%~3.89%的表型变异,除Q F L L .n w a f u -4A 和Q F L L .n w a f u -5A 的加性效应来自MY 11847外,其余Q T L 的加性效应均来自品冬34㊂共检测到7个旗叶宽Q T L ,分布在2D ㊁4A ㊁4D ㊁5A ㊁6A ㊁6B 和7D 染色体上㊂其中,Q F L W.n w a f u -6B 的侧翼标记为M a r k e r 320056和M a r k -e r 319761,可解释13.14%的表型变异,为主效Q T L ,其加性效应来自母本品冬34㊂其余6个Q T L 均为微效Q T L ,可解释2.69%~3.95%的表型变异,除Q F L W.n w a f u -4A 的加性效应来自父本MY 11847外,其余Q T L 的加性效应均来自品冬34㊂共检测到8个旗叶面积Q T L ,分布在1B ㊁2B ㊁2D (2)㊁3D ㊁4A ㊁6A 和6B 染色体上㊂其中,Q F L A.n w a f u -3D 的侧翼标记为M a r k e r 186719和M a r k e r 186728,可解释11.60%的表型变异,为主效Q T L ,其加性效应来自母本品冬34㊂其余7个Q T L 均为微效Q T L ,可解释2.08%~7.95%的表型变异,除Q F L A.n w a f u -1B ㊁Q F L A.n w a f u -2D.1和Q F L A.n w a f u -4A 的加性效应来自父本MY 11847外,其余Q T L 的加性效应均来自品冬34㊂值得注意的是,检测到的3个旗叶面积Q T L与3个旗叶长Q T L 位于相同遗传区域㊂Q F L A.n w a f u -3D 和Q F L L .n w a f u -3D 的侧翼标记均为M a r k e r 186719和M a r k e r 186728;Q F L A.n w a f u -2B 和Q F L L .n w a f u -2B 的侧翼标记均为M a r k -e r 97075和M a r k e r 97331;Q F L A.n w a f u -2D.1和Q F L L .n w a f u -2D.1的侧翼标记均为M a r k -e r 125188和M a r k e r 125211㊂其中,Q F L A.n w a -f u -3D 和Q F L L .n w a f u -3D 均为主效Q T L ,加性效应也均来自品冬34㊂综合来看,这3个旗叶长Q T L 和3个旗叶面积Q T L 共定位的遗传区域值得后续进一步关注,其中位于3D 染色体的主效Q T L 遗传区域尤其值得关注㊂㊃448㊃麦 类 作 物 学 报 第43卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.F L L:旗叶长;F L W:旗叶宽;F L A:旗叶面积㊂F L L:F l a g l e a f l e n g t h;F L W:F l a g l e a fw i d t h;F L A:F l a g l e a f a r e a.图2R I L群体旗叶相关性状的Q T L定位结果F i g.2Q T Lm a p p i n g r e s u l t s o f f l a g l e a f-r e l a t e d t r a i t s i nR I L p o p u l a t i o n3讨论旗叶在小麦生长发育中起重要作用,旗叶形态的改良是小麦育种计划的重要目标之一㊂虽然旗叶相关性状易于调查,但其属于典型的数量性状,受多个遗传位点调控,因此对旗叶相关性状的遗传研究非常有限,尤其是相关基因的克隆更为少见㊂本研究通过对品冬34和MY11847为亲本构建的R I L群体进行Q T L定位,鉴定到了新的潜在的控制旗叶表型的遗传位点,虽然只有一年的表型数据作为支撑,但我们正在进行旗叶相关性状多年多点数据的收集,后续将继续进行Q T L定位㊂本研究得到的Q T L初步定位结果与已报道的小麦产量相关性状Q T L的比较中,发现一些较为可靠的遗传区间,为后续旗叶性状相关基因的进一步挖掘和鉴定提供线索㊂本研究在3D染色体117.62~118.79M b的区间鉴定到旗叶长主效位点Q F L L.n w a f u-3D,虽然与前人报道的旗叶性状相关Q T L区间不重叠,但是与产量相关性状Q T L存在共定位遗传区间,如穗延伸长度位点Q S E L.s i c a u-2S Y-3D.1 (107.9~119.6M b)[15]以及千粒重位点Q T g w.c a u-3D1(90.8~170.5M b)[16]㊂本研究在2D染色体31.52~34.20M b的区间鉴定到旗叶长主效位点Q F L L.n w a f u-2D.1,与M a等[17]定位到的千粒重位点Q T GW(33.0~34.2M b)以及A r i f 等[18]定位到的千粒重位点Q.T k w_M o09-2D和Q.S l_M02-2D.3(33.9~35.8M b)存在区间部分重叠现象㊂本研究在2B染色体鉴定到的旗叶长位点Q F L L.n w a f u-2B(70.6~72.4M b)虽是微效Q T L,但与前人报道的旗叶相关性状Q T L区间存在区间部分重叠现象,如Q F L L-2B和Q F L A-2B[19],二者侧翼标记均为b a r c318和w m c344,对应物理区间均为47.2~165.6M b㊂前人在该区间也鉴定到了千粒重位点Q T G W(73.6M b)[20]以及开花位点Q.F l t_S a09-2B.1(69.4~88.8M b)[18]㊂㊃548㊃第7期苗含笑等:小麦旗叶相关性状的Q T L定位Copyright©博看网. All Rights Reserved.表2 R I L 群体旗叶相关性状的Q T L 信息T a b l e 2 Q T L i n f o r m a t i o no f f l a g l e a f -r e l a t e d t r a i t s i nR I L p o pu l a t i o n 性状T r a i t Q T L标记区间M a r k e r i n t e r v a l区间I n t e r v a l /c M 物理距离P h y s i c a l i n t e r v a l /M b L O D 表型变异率P V E /%加性效应A d d /%旗叶长F l a g l e a f l e n gt h Q F L L .n w a f u -2A M a r k e r 88729~M a r k e r 88778113.42~114.01582.79~586.804.172.420.62Q F L L .n w a f u -2BM a r k e r 97075~M a r k e r 9733117.65~18.3970.62~72.506.293.800.77Q F L L .n w a f u -2D .1M a r k e r 125188~M a r k e r 12521131.51~34.2731.53~34.2117.4211.18-1.32Q F L L .n w a f u -2D .2M a r k e r 126412~M a r k e r 12643860.52~60.52129.92~135.976.433.890.78Q F L L .n w a f u -3DM a r k e r 186719~M a r k e r 18672817.58~17.58117.62~118.7921.6014.711.53Q F L L .n w a f u -4A M a r k e r 207278~M a r k e r 207136108.21~108.21684.80~681.123.271.92-0.55Q F L L .n w a f u -4B M a r k e r 223645~M a r k e r 223678105.74~105.74605.01~608.603.712.200.59Q F L L .n w a f u -5A M a r k e r 231755~M a r k e r 23075231.21~31.2164.72~52.564.032.43-0.62Q F L L .n w a f u -6AM a r k e r 276111~M a r k e r 27611018.97~18.9719.16~19.162.971.710.52旗叶宽F l a gl e a f w i d t hQ F L W.n w a f u -2DM a r k e r 129017~M a r k e r 129057144.09~147.11592.81~598.503.823.740.04Q F L W.n w a f u -4A M a r k e r 203670~M a r k e r 20366957.87~58.98597.90~597.902.882.69-0.03Q F L W.n w a f u -4DM a r k e r 225815~M a r k e r 2258324.37~6.4514.60~18.704.063.950.04Q F L W.n w a f u -5A M a r k e r 245653~M a r k e r 245931133.45~134.16617.63~636.603.843.620.04Q F L W.n w a f u -6AM a r k e r 275621~M a r k e r 2755190.00~0.563.09~1.323.523.260.04Q F L W.n w a f u -6B M a r k e r 320056~M a r k e r 319761111.93~112.28559.58~546.1913.2213.140.08Q F L W.n w a f u -7DM a r k e r 398730~M a r k e r 398758125.35~128.69562.71~568.054.023.860.04旗叶面积F l a gl e a f a r e aQ F L A.n w a f u -1BM a r k e r 41997~M a r k e r 4202486.69~86.69583.37~584.413.142.26-1.01Q F L A.n w a f u -2B M a r k e r 97075~M a r k e r 9733117.65~18.3970.62~72.505.664.101.36Q F L A.n w a f u -2D.1M a r k e r 125188~M a r k e r 12521131.51~34.2731.53~34.2110.607.95-1.89Q F L A.n w a f u -2D.2M a r k e r 128996~M a r k e r 129017140.12~140.12588.61~592.812.652.080.97Q F L A.n w a f u -3DM a r k e r 186719~M a r k e r 18672817.58~17.58117.62~118.7914.9611.602.30Q F L A.n w a f u -4A M a r k e r 203317~M a r k e r 20350356.74~56.74585.26~593.124.533.21-1.20Q F L A.n w a f u -6A M a r k e r 275901~M a r k e r 27590210.93~10.9313.01~13.014.523.211.20Q F L A.n w a f u -6BM a r k e r 305253~M a r k e r 30552079.75~79.75151.28~156.434.463.331.23旗叶作为小麦灌浆的重要光合器官,其大小或角度可对籽粒灌浆和最终籽粒饱满度产生重要影响,间接影响小麦产量,侧面解释了本研究发现的旗叶相关性状Q T L 与千粒重或灌浆有关Q T L共定位于相同遗传区域的合理性㊂本研究发现的旗叶宽主效位点Q F L W.n w a -f u -6B 位于6B 染色体546.19~559.57M b 区间内,与已报道的粒长位点Q G l .c a u -6B .3(542.6~557.5M b )[21]和穗长位点q S L 6B .1(551.6M b)[22]的遗传区间重叠,推测可能是同一位点的多效性或是某个Q T L 簇中相邻的多个遗传位点所致,后续可通过不同Q T L 的连锁标记进行区别和验证㊂综上,相较于旗叶宽Q T L ,旗叶面积Q T L 与旗叶长Q T L 更易共定位于相同遗传区间,推测旗叶面积受旗叶长影响较大;同时,旗叶相关性状Q T L 与粒重相关Q T L 也存在密切联系㊂本研究作为小麦旗叶性状遗传位点发掘的初步尝试,可为相关基因的分离鉴定以及分子标记辅助育种提供理论依据,对于高产小麦品种的选育与改良具有重要意义㊂参考文献:[1]逯腊虎,杨斌,张婷,等.冬小麦旗叶大小及籽粒相关性状的Q T L 分析[J ].华北农学报,2018,33(5):1.L U LH ,Y A N GB ,Z H A N GT ,e t a l .Q u a n t i t a t i v e t r a i t l o c i a -n a l y s i s o f f l a g l e a f s i z e a n d g r a i n r e l a t i v e t r a i t s i nw i n t e rw h e a t [J ].A c t aA g r i c u l t u r a eB o r e a l i -S i n i c a ,2018,33(5):1.[2]左宝玉,段续川.冬小麦不同层次叶片中叶绿体超微结构及其功能的研究[J ].植物学报,1978,20(3):223.Z U OBY ,D U A N X C .O nt h eu l t r a s t r u c t u r ea n d f u n c t i o no fc h l o r o p l a s t s f r o mt h ew i n t e rw h e a t l e a v e s a td i f fe r e n t r a n k s of a t t a c h m e n t t o t h em a i n s t e m [J ].A c t aB o t a n i c aS i n i c a ,1978,20(3):223.[3]D U N C A N W G.L e a f a n g l e s ,l e a f a r e a ,a n dc a n o p yp h o t o s y n -t h e s i s 1[J ].C r o p Sc i e n c e ,1971,11(4):482.[4]王义芹,杨兴洪,李滨,等.小麦叶面积及光合速率与产量关系的研究[J ].华北农学报,2008,23(S 2):10.WA N G Y Q ,Y A N G X H ,L IB ,e ta l .S t u d y o nt h er e l a t i o n ㊃648㊃麦 类 作 物 学 报 第43卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.b e t w e e n l e a f a r e a,p h o t o s y n t h e t ic r a t e a nd y ie l d o fw h e a t[J].A c t aA g r i c u l t u r a eB o r e a l i-S i n i c a,2008,23(S2):10.[5]刘朦朦,张萌娜,张倩倩,等.小麦旗叶宽主效Q T L Q F l w-5B 遗传效应解析[J].麦类作物学报,2019,39(12):1399.L I U M M,Z H A N G M N,Z H A N G Q Q,e t a l.G e n e t i c a n a l y-s i s o f a m a j o rs t a l eQ T L Q F l w-5B f o rw h e a t f l a g l e a fw i d t h [J].J o u r n a l o f T r i t i c e a eC r o p s,2019,39(12):1399. 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[14]L I U H,T A N GH P,L U O W,e ta l.G e n e t i cd i s s e c t i o no f w h e a t u p p e r m o s t-i n t e r n o d e d i a m e t e r a n d i t s a s s o c i a t i o nw i t h a g r o n o m i c t r a i t s i n f i v e r e c o m b i n a n t i n b r e d l i n e p o p u l a t i o n s a t v a r i o u sf i e l de n v i r o n m e n t s[J].J o u r n a lo fI n t e g r a t i v eA g r i c u l t u r e,2021,20(11):2849.[15]L IC,T A N G H,L U O W,e t a l.An o v e l,v a l i d a t e d,a n d p l a n th e i g h t-i n d e p e n d e n tQ T L f o r s p i k e e x t e n s i o n l e n g t h i s a s s o c i-a t e dw i t h y i e l d-r e l a t e dt r a i t s i n w h e a t[J].T h e o r e t i c a la n dA p p l i e dG e n e t i c s,2020,133(12):3381.[16]C H E NZ,C H E N G X,C HA IL,e ta l.D i s s e c t i o no f g e n e t i cf a c t o r su n d e r l y i ng g r a i n s i z e a n d f i n em a p p i n g o f Q T g w.c a u-7D i n c o mm o nwh e a t(T ri t i c u ma e s t i v u m L.)[J].T h e o r e t i-c a l a n dA p p l i e dG e n e t i c s,2020,133(1):149.[17]MA J,T U Y,Z HU J,e ta l.F l a g l e a fs i z ea n d p o s t u r eo fb r e a dw h e a t:G e n e t i cd i s s ec t i o n,Q T L v a l id a t i o na n dt he i r r e l a t i o n s h i p sw i t h y i e l d-r e l a t e dt r a i t s[J].T h e o r e t i c a la n dA p p l i e dG e n e t i c s,2020,133(1):297.[18]A R I F M A R,S HO K A TS,P L I E S K EJ,e t a l.AS N P-b a s e dg e n e t i c d i s s e c t i o no f v e r s a t i l e t r a i t s i nb r e a dw h e a t(T r i t i c u ma e s t i v u m L.)[J].T h eP l a n t J o u r n a l,2021,108(4):960.[19]L I U K Y,X U H,L I U G,e t a l.Q T Lm a p p i n g o f f l a g l e a f-r e-l a t e d t r a i t s i nw h e a t(T r i t i c u ma e s t i v u m L.)[J].T h e o r e t i-c a l a n dA p p l i e dG e n e t i c s,2018,131(4):839.[20]Q U A R R I ES A,S T E E D A,C A L E S T A N IC,e ta l.A h i g h-d e n s i t yg e n e t i cm a p o fh e x a p l o i d w h e a t(T r i t i c u m a e s t i v u m L.)f r o m t h ec r o s sC h i n e s eS p r i n gˑS Q1a n di t su s et o c o m p a r eQ T L s f o r g r a i n y i e l d a c r o s s a r a n g e o f e n v i r o n m e n t s [J].T h e o r e t i c a l a n dA p p l i e dG e n e t i c s,2005,110(5):865.[21]WU Q H,C H E N Y X,Z H O U S H,e ta l.H i g h-d e n s i t yg e-n e t i c l i n k a g e m a p c o n s t r u c t i o na n d Q T L m a p p i n g o f g r a i n s h a p e a n d s i z e i n t h ew h e a t p o p u l a t i o nY a n d a1817ˑB e i n o n g 6[J].P l o sO n e,2015,10(2):e0118144.[22]P A N GYL,L I UCX,WA N GDF,e t a l.H i g h-r e s o l u t i o n g e-n o m e-w i d e a s s o c i a t i o ns t u d y i d e n t i f i e s g e n o m i cr e g i o n sa n d c a n d i d a t e g e n e s f o r i m p o r t a n t a g r o n o m i c t r a i t s i nw h e a t[J]. M o l e c u l a rP l a n t,2020,13(9):1311.㊃748㊃第7期苗含笑等:小麦旗叶相关性状的Q T L定位Copyright©博看网. All Rights Reserved.。

小麦籽粒性状的QTL定位

小麦籽粒性状的QTL定位

小麦籽粒性状的QTL定位小麦是世界上最重要的粮食作物之一,对于改善全球粮食安全至关重要。

籽粒是小麦植株的主要部位,不仅是小麦产量的重要组成部分,还是小麦质量和食品加工性能的关键性状。

了解小麦籽粒性状的遗传基础,对于育种改良和作物遗传育种的发展具有重要的意义。

本研究的目的是利用分子标记技术和遗传定位方法,对小麦籽粒性状的QTL进行定位,以探讨小麦籽粒性状的遗传机制,为小麦育种提供理论依据。

通过对两个小麦品种“爱主1号”和“真六盘山”进行外部形态和性状表型测定,发现它们在籽粒大小、宽度、长度、重量、颜色等方面存在明显差异。

利用获得的表型数据,开展遗传关联分析,显著发现多个QTL(数量性状基因)与小麦籽粒性状有显著相关性。

利用这些QTL,我们构建了小麦籽粒性状遗传图谱,并且发现不同小麦品种之间具有遗传多样性。

本研究发现“真六盘山”与“爱主1号”在染色体2B上存在显著差异,特别是在位置34-38之间,存在控制小麦籽粒重量的QTL。

此外,在其他染色体上也发现了许多性状相关QTL,但这些QTL对于不同性状的效应不尽相同。

例如,染色体3D 上的QTL与籽粒长度和宽度有关,而染色体1B上的QTL则与籽粒颜色有关。

我们还利用荧光原位杂交技术和荧光显微镜技术,在小麦中研究了这些QTL的基因表达和组织表达差异,证明这些QTL是真正与小麦籽粒性状相关的。

综上所述,本研究成功地将小麦籽粒性状与基因型相关联,鉴定了多个籽粒性状相关的QTL,并且揭示了小麦籽粒性状的遗传基础。

这些成果有望在小麦育种领域得到广泛应用,并对于解决全球粮食安全问题提供理论支持。

本研究的结果表明,小麦籽粒性状是多基因性状,存在遗传多样性和复杂的遗传机制。

在育种过程中,应该通过对多基因性状的分析和精细的遗传背景分析,来获得最有效的改良效果。

基于QTL分析的小麦育种可以在短时间内快速开发多个新品种,在保证遗传多样性的同时,具有更好的小麦籽粒性状和更高的产量稳定性。

小麦重要品质性状qtl定位

小麦重要品质性状qtl定位

中国农业科学院硕士学位论文小麦重要品质性状QTL定位姓名:***申请学位级别:硕士专业:作物遗传育种指导教师:夏先春;何中虎20070501有用的工具,再次肯定了它作为面筋含量以及质量的选择指标,结果表明Zeleny沉降值和蛋白含量星显著相关(r=0.73),与拉伸仪的面筋强度指标及延展性也显著相关,相关系数分别为0.59和0.6.与粉质仪的所有参数都呈显著相关。

与吹泡仪的参数比较中,除了P/L比率外均呈显著相关。

SDS沉降值和拉伸仪的面筋强度指标及延展性均呈显著相关(r=0.41;r=0.35),与其他参数的相关性比Zeleny沉降值略差。

干物质失落率在面条品质的评价中所占的比重最大,蛋白质含量、面团稳定时间是蒸煮吸水率的决定性因素,沉降值是干物质失落率、蛋白质损失率的决定性因子。

在面条小麦品种的选择和育种中,沉降值应予以高度重视(杜巍等,2001)。

1.3和面仪参数和面仪是研究面团流变学特性的重要工具,和面仪曲线主要有五个指标:和面时间、峰高、7或8rain尾高、7或8mill带宽、衰落角,能够综合反映面团的特性。

和面时间和7或8rnm带宽是反映面筋强度的蛋白质质量性状,它们的值越大,面筋的强度就越大;峰高是反映面团的蛋白质数量性状,此值越大,蛋白质含量就越高;7或8rain尾高和衰落角基本反映面团的蛋白质综合性状。

同时,7或8nan带宽也能表现面团的粘度,带越宽,粘度越小,反之亦然。

固1-1Mixograph主要参数Mainpamm啪ofmixographFig.1-1资料来源;李兴林,(2004)国内对面团流变学特性的认识主要靠使用粉质仪曲线获得。

粉质仪曲线的指标或参数的划分较细,它们同许多重要的理化性状有着显著的相关性,在面粉品质的评价中具有重要的地位(Lupton,1988)。

但是粉质仪(farinograph)价格昂贵、使用烦琐、日处理样品少,使许多单位难以使用。

在国外,同粉质仪一样,和面仪(mixograph)的使用较为普遍,尤其是在大量样品的流变学特性分析上更为如此,如育种的高代材料、大量生产的原料检测等。

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小 麦粒 型 相 关 性 状 的 QT L定 位 分 析
刘 皓, 王华 忠, 王立 晖, 吕春 晖
( 天津现代 职业技 术学院, 天津 3 0 0 3 5 0 )
摘要 : 以国际小 麦作 图组织 的重组 自交系群体 W7 9 8 4 x O p a t a 8 5为材料 , 对2 0 0 5年 收获的亲本 和 1 1 4个株系种子进行 粒长 、 粒 宽 和粒形 ( 长宽 比) 等粒型相关性状 的鉴定和分析 , 并利用 Q T L作 图软件 Wi n Q T L C a r t 2 . 5 、 基于混合线性模 型的区间作图和复合区间 作 图方法 , 对控制小麦粒 型的 Q T L进行定位 , 共检测到 1 个与小麦粒长相关 的 Q T L , 2与个小麦粒宽相关 的 Q T L和 5个与小麦粒 形相关 的 Q T L, 分别位于 2 A, 2 B, 3 A, 4 A, 5 B, 7 A, 7 D染色体上 。其 中位于 2 A染色体 的 Q T L贡献最大 , 可以解 释粒长变异 的 2 1 %。
1 . 2 小麦 粒型 鉴定
受 品种 的遗 传基 因控 制 , 其 中, 有 部 分 染 色体 存 在 决 定 小麦 粒型 性状 的 Q T L , 对小 麦 产量有 重 要影 响 。所 以. 改 良小 麦 粒 型性 状 、 育 成 具 有较 高 产 量 水平 小 麦
材料来 源 于 2 0 0 5年 收获 的重组 自交 系籽 粒 。成 熟 时收获种子并晒干 , 然后对亲本及每株系进行粒型
图组织用于构建小麦遗传连锁图的作图群体 , 该群体 的双亲遗传差异大 , 分子标记多样性频率高 , 利用该
群体绘制 的小麦遗传连锁图谱分子标记 已达近千个 , 平 均每 条染 色体 上有 4 0多个标 记 ,达 到较 为饱 和 的 程度 。利 用 该群 体对 小麦 黄斑 病 ( P y r e n o p h o r a t r i t i c i — r e p e n t i s ) 、 小麦叶锈病 ( P u c c i n i a r e c o n d i t e ) 、 小麦 白粉 病( B l u m e r i a g r a m i n i s ) 、 小麦品质 、 产量构成 因素等许 多重要 目标性状进行作图。 本研究对该群体进行子粒 长度 、 宽度和粒形 ( 长宽 比) 的性 状 分 离 分 析 和 Q T L
鉴定 。 1 ) 粒长 : 随机取 1 , 求其平均值 ; 2 ) 粒宽 : 随机取 1 0 粒 籽 粒, 测量 宽度 并求 平 均值 , 重 复 1次 。 3 ) 粒形 : 长宽 平
均 值之 比。
1 . 3 统计 分 析
品种 . 成为小麦育种专家的重要 目标。 W7 9 8 4  ̄ O p a t a 8 5重 组 自交 群 体 是 国际 小 麦族 作
1 . 1 试 验材 料
国 际小 麦作 图组 织 ( I T MI ) 的 W7 9 8 4 x O p a t a 8 5重
组 自交系群体及亲本由南京农业大学作物遗传 与种 质 创新 国家重 点 实验 室 提供 , 其中O p a t a 8 5为 国际小 麦 玉米 改 良 中心 ( C I M M Y T )培育 的春小麦 品种 , W7 9 8 4是 由硬 粒 小 麦 ( T r i t i c u m d u r u m) A l t a r 8 4与粗 山羊 草[ A e . t a r s c h i i , D D基 因组供体 ] C I G M 8 6 . 9 4 0 合 成的双二倍体 。 该群体共有 l l 4 个株系用于本研究 。
关键 词 : 粒型 : 小麦 ; Q T L ; 性状 ; 粒长 ; 粒宽 ; 粒形
中图分类号 : ¥ 5 1 2 . 1 ; ¥ 6 0 3
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 4 — 1 1 6 1 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 0 0 9 — 0 4
小 麦粒 型性 状是 构 成小 麦产 量 的重要 性状 之 一 ,
使用 Q T L作图软件 Wi n Q T L C a r t 2 . 5 . 采用基于混 合线性模型的区间作图法 和复合区间作 图法对控制 小 麦 籽 粒长 度 、 宽 度和 粒形 的 Q T L进行 定 位 分析 , 以 L O D值大于 2 . 0 作为 Q T L 存在 的阈值 ,显著水平为
第 5期 总第 2 5 1 期 2 0 1 5年 5月
农业科技 与装备
c ul t ur a l S c i e nc e &Te c h no l o ̄ , v a n d Eq ui pme n t
NO . 5 T o t l a NO . 2 5 1
Ma y 2 01 5
在 W7 9 8 4  ̄ O p a t a 8 5重 组 自交 系 群 体 中 的 分 离 数 从 g r a i n g e n e s网站 获得 w w w. g r a i n g e n e s . c i t . c o r n e l 1 . e d u ) 。
1 材 料 与 方 法
定位。
利用 S A S软件对小 麦粒形 鉴定结果 进行平 均 值、 方差和正态性分析。
1 . 4 数 量 性状 位点 ( QT L ) 分析
选取 利用该 重组 自交 系构建 的遗传 图谱 中 的 4 6 1 个标记用于 Q T L 定位分析 , 标记均匀分布在小麦 1 8 条染色体上 ( 6 A, 6 B和 6 D未考虑 ) ,覆盖 2 9 7 2 . 1 c M, 标 记 间平 均遗 传距 离 为 6 . 4 5 c M( 表1 ) 。 不 同标 记
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