宁春4号与河东乌麦杂交F2代穗部性状分析及其重要QTL发掘

• 作者: 刘凤楼 刘妍 刘生祥 张晓岗 李清峰 王掌军 贾彪
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 小麦 杂交后代 穗部性状 分子标记 QTL
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子生物学
• 页码范围: 685-694
• 页数: 10页
• 分类号: S512.103.51
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2019.04.02

摘要

[目的]分析宁春4号与河东乌麦杂交F2代的穗部性状,并利用SSR分子标记发掘其重要QTL,为宁夏小麦穗部性状改良提供理论参考.[方法]以宁春4号与河东乌麦杂交F2代的331个单株为材料,利用方差分析、相关性分析、聚类分析和单标记回归分析等方法对5个穗部性状及其重要QTL进行定位研究.[结果]5个穗部性状在F2代呈连续正态分布,符合多基因控制的数量性状的遗传特点.F2代出现许多具有超亲性状的单株,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重的平均值分别为8.69 cm、18.01个、16.71个、33.07粒和1.19 g,超中亲比例分别达20.24％、44.71％、41.99％、34.14％和33.84％,超高亲比例依次为6.64％、18.73％、17.22％、34.14％和26.88％.5个穗部性状间均呈极显著正相关(P<0.01),表明这些性状对产量的贡献均较大.基于穗部性状测定结果,在遗传距离为5 cM时,可将F2代331个单株分为八大类群,其中,类群Ⅰ平均穗长最长(为9.96 cm)、穗粒数最多(49.25粒)、穗粒重最重(1.61 g),类群Ⅷ平均总小穗数和结实小穗数最多,分别为21.40和19.57个,表明类群Ⅰ和Ⅷ为穗部性状优异类群.利用19个SSR分子标记共发掘出36个与穗部性状相关的QTL,其中,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL数量分别有15、6、6、5和4个,分布在2A、4A、5A、1B、2B、3B、5B、7B、5D、6D和7D等11条染色体上,加性效应为-0.72～1.57,表型贡献率为2％～9％,LOD最大值为23.90,其中,4A染色体上检测到穗长、穗粒数和穗粒重QTL,5A染色体上检测到穗长、总小穗数和结实小穗数QTL,1B和5D染色体上均检测到穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL,2B染色体上检测到穗长、总小穗数、结实小穗数和穗粒重QTL,7B染色体上检测到穗长和总小穗数QTL,表明4A、5A、1B、2B、7B和5D等6条染色体存在QTL富集区.[结论]小麦杂交F2代遗传性状处于高度分离,蕴藏着最大的数量遗传信息,为相关穗部性状分析及QTL发掘提供了可靠的遗传群体,检测到的36个QTL可用于小麦穗部性状的遗传改良.