小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位概要.docx

1、小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位概要 作 物 学 报 第 卷 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 。 可能与 基 因有关 ，也可能 与光周期 的一 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 个加性 ， 于 位 、 、 和 染 色 体 ，可 分 别 解 释 粒 径 变 异 的 、 、 和 （ 和图 ， 的遗 表 ） 传贡献 率最大 ， 可解 释 的表型 变异 。个位 点 的增效 等 位基 因均来 源 于花 培 号 ，这 与 花培 号具 有较 大 的粒 径相对 应 。没有检 测 性 与环境

2、 的互作 效应 。 对 控制 籽粒粒径 的上位 ，位于染 色体 一、 和 表，可 分 别 解 释 一（ ） 、 和 的表 型变 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 位于 染 色体 上 的 是 一 个微 效 基 因， 与 一 点位 置 相 近，并在 相 同 的位置 【位 】 检测 到控制 总小穗数 和可育小 穗数 的 ， 等 在 染 色体相 同的位置定 位 了穗 长和可育小 穗数 的 等 在相 近的位置检 测到控制穗 长和 ， 总 小穗数 的 。位 于 染色体 区段 一 上的 位点，可解 释籽粒产量 变异 的 ，该位 点与 已经报道

3、 的籽粒产量相 关 均 不 相 同， 在 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 讨 论 本研究应用 基于混 合线性模型的 】 软件 ，既可分 析加性 效应 ，又可分 析上位 效应 ， 可提供更 多 的信 息 。除穗 长外，其他 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 ，遗传效应值 分别 为 、 、 和 ，为 主效 位 点，并且遗传 效应方 向相 同 ，增 效等 位 基 因来 源 于豫 麦 ，可 用于分子标 记 辅助选 择 。 另外，在 染色体 上还定位 了 控制 个 穗长 的 位点，位 于

4、 一 区间，与 位 置相 距 较 远 ，可 能 是 控制 穗 长 一 的 的 个不 同的 位 点 。在 染 色体上控 制总小 子标 记辅 助育 种和 聚合 育种 时 ， 须 同时考 虑 对这 必 些 有影 响的其他 位点 的作 用 。 穗数 的 （ 贡献率 为 ） 遗传 与 等【定位 的 位置接近（ 一 遗传 贡献率为 ） ，但 定 位 结果 的一 致性 分 析 本 研究 定位 的小麦 籽粒产 量及 穗部 相关性 状 的 与前 人研究 结果 比较， ， 有些 位点位 于相 同 或相 似的位 置。 于 位 染 色体上 的 对籽粒 产量 的遗传 贡献率最 大，可解释 的表型变异， 并在 个环境 中

5、稳定表 达，可用 于分子标记 辅助选 遗传 贡献率差 异 较大 ，有待 于进 一步 探讨 两位 点是 否为 染色体 上控制 总小穗数 的 同一 位点 。 在 染 色体上控 制千粒重 的 （ 遗传 贡献 率为 ） 与 等定位 的 一遗传 贡献 （ 率 为 ） 置相近，均 为微效 位点 。 于 位 位 择 ，该 位 点 与 等 检 测 到 的 （ 一 遗传 贡献率 为 ） 和 等 】 检 测 到的 （ 传贡献 率为 ） 比， 一 遗 相 遗 传 效应值 略大 ，它们 可能是 染 色体 上控 制籽 粒 产 量的 同一个 位点 。 等对小麦 的穗长 、 穗 粒数 、穗 粒重 和千 粒重 进行 了定 位

6、研 究，发现位 染 色体上 的 对千粒 重 的遗传贡献 率最 大， 可解 释 的表 型变异，并 在 个环境 中稳定表 达 ，可用 于分子 标记 辅助选 择 ，与 等定位 】 的 （ 一 遗传 贡献率为 ） 置相 同，均 位 为主效 位点， 等【 】 相 同的位 置也检测 】在 到控 制千粒 重 的 位点 。本研究 中，在 染色 于 染色体 上的产量 构成 因子的 之间彼此 相 近或相 同， 测 上控 制产量 构成 因子 的 推 可 体 区段 同时检 测到控制 穗粒数 、 一 穗 长 和小穗 着生密 度 的 位 点，在该 区段未见过 同类 报道 。 本研 究首次 定位 了籽 粒粒径 的 位点 ，

7、 检测 到控制粒 径的 个 加性 和 对 上位效应 位点， 其 中 位 于 染 色 体 的 的遗 传 贡献 率 为 并 且 在各 环 境 中稳定 表 达 ，可用 于分 子 标 ， 记辅助选 择 。 能 是光周 期 的一 因多效 ； 等在 位 置 定 位 了穗 长和小穗 着生密 度的 等 在 ， 位 置检测 到控制 籽粒产量 、收获指 数 、穗 长 、 总小穗数 和穗粒数 的 。 研究 报道 ， 位 于 的 因有增加 穗粒数 、 基 提高产量 的作 用 ，本试验 在 上检测 到控制籽粒产量 、 穗粒数和 小穗着生密度的 位于 基 因相似 的位置【 】 ， ， 检测不 同的作 图群 体，可发 掘更

8、多 的 位点， 第 期 张 坤普 等 ：小 麦 籽 粒产 量及 穗 部 相 关 性 状 的 定 位 而 全 面 掌 握性 状 控 制 基 因在 染 色体 上 的定 位 情 况 ， 是对 其 进行遗 传研 究 的基 础 。不 同 的定位 群体 和试 验地点 所定 位 的同一性 状 的某些 具 有很好 的一 这有利 于实现穗 粒数 与粒重 的遗 传重组 。 结 论 利用 个小 麦 品种花 培 和豫麦 杂 交获得 号 致性 ，尤其 是有些效 应 大 的 ， 在不 同来 源 的群体 间保守 存在 ，这对 的精 细定位 、图位 克 隆和分 子标 记辅 助 选择 具 有更 重要 的实 践价 值 ，而 且

9、它们 还 可 能是在 物种 长期 进 化过 程 中相 对稳 定 的基 因位 的 群 体及 其构建 的小 麦遗 传 图谱 ，检测 到控制 籽粒 产量 及穗 部 相关 性状 的 个 加 性 效应 和 对 上 位效 应 位点 ，其 中 加 性 效 应 位点 具 有 环境 互 个 作效 应 。 染色 体 区段 ， 测到 一 检 控 制籽 粒产 量 、穗粒 数 、总 小穗数 、可育小 穗数 和 小穗 着 生密度 个 性状 的 位 点，各 位点 的遗传 贡 献率 较 大且 遗传 效 应方 向相 同，增 效 等位 基 因均 点 。通 过 这类 位 点 的研 究 ，人们 可 能预 测 一些 重 要 在物 种

10、中的位置 并分 析其 进化 过程 。 位 点 的 “ 因 多效 性 ” 性 状 的相 关 性 一 和 在 检测小 麦籽 粒产 量及穗 部相 关性 状 的 过 程 中，发现 分布 有 区域 化趋 势，表 现 出一 因多 效 或 紧密 连锁 效应 ，高度 相关 的性状 间有一 些 共 同 的 位 点 图 。本研 究定 位 的 个性 状 的 （ ） 来 源于豫 麦 ， 用 于分子标 记辅 助育种 和 聚合育 可 种。 个加性 效应 位 点，在 染 色体 区段 一 ，检 测 到控 制 籽粒 产 量 、穗 粒 数 、穗 长 、小 穗着 生密度 个 性状 的 位 点， 染 色体 区段 一 ，检 测到控 制

11、籽 粒产 量 、穗粒 数 、 总小穗 数 、可育小 穗数 和小穗 着 生密度 个性 状 的 位 点 。集 中分布 的 之 间 既有 同 向连 锁，也 有 反 向连锁 。 如在 染 色体 区段 一 ， 控 制穗 长的 为正 向加性 效应 ，而 、 和 个位点 为负向加性效应，与 的遗 传作 用方 向相 反 ，表 明这些 可能是 紧 密 致 谢 ：河 南省 农 业科学 院海燕研 究员提 供试验 材料， 中国农 业科 学院 夏先春 博 士 惠赠部 分 引物， 安徽 省 宿 州市 农业 科 学研 究所 朱卫生 研 究 员帮助进 行试 验 材料 的 田 间种 植 和性状 调 查， 在此 一并致 谢 。

12、】 ， ： ， 【】 ， ， ， ， ， ， ， （ 连 锁 的 ，容 易造 成 遗传 累赘 ，需 要 通 过精 细定 位 及 分子 标 记辅 助 选择 ，打破 连锁 ；在 染 色体 区段 控 制籽粒 产量 、穗 粒数 、总小穗 数 、可育 小穗数 和小 穗着 生密度 性状 的 位 个 ） ， ， ： ， 。 ， ， ， ， （ ， ： ） ， 点 的遗 传 贡献 率较 大 且遗 传 效应 方 向相 同，增 效等 位 基 因均来 源于豫 麦 ，表 明这些 可 能是 一 因 多效 ， 利用 这些 正 向连 锁实 现籽 粒产 量 、穗粒 数 、 可 总小穗 数 、可 育小穗 数 和小穗 着生 密度

13、 的 同步 提 高， 用 于分 子标 记辅助 育种 和聚合 育种 。 【 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ： 】 ， ， ， 干 粒 重与 籽粒 粒 径 极显 著 正相 关 ，相 关 系数 为 ，在 染 色体 的 区段 检 一 ： ， ， ： 【】 ， ， ， ： ， 测 到 同时控制 千粒 重与 籽粒粒 径 的加性 位点 ， 遗传 效应分 别 为 和 ，遗传 效应 方 向相 同，增 效 等 位 基 因来 源 于 花 培 号 。千 粒重 与籽粒 产量 、穗 长 、总小 穗数 、穗粒 数 、可 育小穗 数 和小 】 ， ， ， ， ， ， ， 穗 着 生密 度 相关 不 显 著 ， 个 与千 粒 重 有关 的 位点分别独立位 于 条不 同染色体的 个 区域， 这可 能是 千粒重 比其他 产量性 状 的变异小 的遗 传基 础 ， ： 【】 ， ， ， 作 物 学 报 第 卷 ： ， ， ， ， ： 【】 ， ， ， ， ， ： 【 ， ， ， ） （ ： ， ， ， ， ， 【 ， ， ， ： ， ， ， ， 】 ， ： ， （ 】 海燕） 康明辉） ， （ （ 河南农 业科学） ，： ） ， （） （ 【 郭春 强） 柏志安） （ 】 （ ， （ ， 廖平安） ， 靳文奎） （ 中国种业） ，：（ ） （ ， （） ， ， ， ， ， 】