安農(nóng)0711抗倒、抗穗發(fā)芽分子標記選擇及性狀解析.pdf

1、分子標記輔助育種是在作物育種過程中表型選擇與基因型選擇相結合的育種方法，實現(xiàn)了生物技術與傳統(tǒng)育種方法的整合，可以有效克服傳統(tǒng)育種僅依靠表型進行選擇的弊端，目的性更強，可顯著提高育種效率和縮短育種年限，已被應用于多種作物的性狀改良。高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)一直是小麥生產(chǎn)追求目標，實際生產(chǎn)中穗發(fā)芽和倒伏是降低穩(wěn)產(chǎn)性的重要因素，二者受環(huán)境因素影響較大，一旦發(fā)生難于防控，通常只能依賴品種自身抗性。本研究利用常規(guī)育種與分子標記輔助選擇相結合的育種方法，選育了針

2、對黃淮南片麥區(qū)，穗發(fā)芽抗性好的小麥新品系安農(nóng)0711；并對安農(nóng)0711的抗倒伏及產(chǎn)量相關性狀的遺傳機理進行了初步解析，具體結果如下：
　　1.常規(guī)育種與分子標記輔助選擇相結合，創(chuàng)制了小麥新品系安農(nóng)0711。該品系聚合了百農(nóng)64(3BL)和矮早64(3AS)穗發(fā)芽抗性基因，穗發(fā)芽抗性好；此外，農(nóng)0711在2BS、4DS、5A、5DL、6BL和7DS染色體上還聚合了三個親本對莖稈強度起增效效應的等位變異類型，莖稈強度值高于三個親本，具

3、有較好抗倒伏性。安農(nóng)0711存在細胞分裂素氧化酶Tackx4基因優(yōu)異等位變異類型，該類型通常含有較高的旗葉葉綠素含量及粒重，最終提高產(chǎn)量，初步分析該等位類型是影響安農(nóng)0711產(chǎn)量的一個因素。
　　2.通過關聯(lián)分析方法在三個環(huán)境中(2012、2013及2014年份)共檢測到42個標記位點與小麥莖稈強度顯著相關，基本覆蓋小麥所有染色體（除1D和6D），其中3AS、4AL和7AL上的標記位點只在一個環(huán)境下被檢測到外，其余39個標記位點均

4、在至少兩個環(huán)境下被檢測到。分布在小麥染色體2BS、2DL、4DS、5A、5BL、5DL、6BL和7DS上的標記位點在三種環(huán)境中均被檢測到，可解釋表型變異的5.77~18.47％；其中2BS（wmc83）、2DL（gwm539）、5A（barc358）、5BL(barc59)和6BL(barc134)5個標記位點三個環(huán)境下對表型的貢獻率均達到8%以上，且2BS（wmc83）在三個環(huán)境下對表型的解釋率均達到極顯著水平(P<0.01)。進一步

5、對 wmc83-2BS、wmc539-2DL、wmc48-4DS、bmc358-5A、barc59-5BL、barc322-5DL、barc134-6BL和barc352-7DS8個穩(wěn)定檢測到的標記位點進行優(yōu)異等位變異分析，共發(fā)現(xiàn)了15種對莖稈強度起增效效應的等位類型，其中wmc83-A110(0.02)、gwm539-A120(0.11)、wmc48-A122(0.14)、barc134-A194(0.40)和barc352-A234

6、(0.92)等5個等位變異類型的增效效應相對較大，分別為0.8037、0.2600、0.3813、0.2743、0.4767。分析了增效等位類型在莖稈強度值差異較大品種中的分布情況，結果表明，隨著莖稈強度增加，增效等位類型數(shù)量在增加。
　　3.對安農(nóng)0711和河農(nóng)825的F2分離群體進行莖稈強度QTL定位，共檢測到8個與莖稈強度相關的QTL，分布在2B、5A、5B、5D、7A和7B染色體上，可解釋表型變異的1.33~9.78%，

7、QSS.ahau-5A-2、QSS.ahau-5B-1、QSS.ahau-7A三個QTL的表型解釋率較大，分別為9.78%，7.34%和5.41%。第5同源群共檢測到6個QTL，共計解釋24.35%的表型變異，其中 QSS.ahau-5A-2、QSS.ahau-5B-1在675份F2分離群體中得到驗證，QSS.ahau-5A-2的表型解釋率為21.18%，與標記Barc136(3cM)緊密連鎖。關聯(lián)分析中，在5A染色體上關聯(lián)到了與莖稈強

8、度相關位點，分別與標記barc117、barc207、barc1和barc358連鎖，其中barc358位點在三個環(huán)境中均可檢測到，可解釋表型變異的14.36%-18.45%；綜合關聯(lián)分析及連鎖分析結果，推測在5A染色體上存在與莖稈強度相關的主效QTL。
　　4.小麥旗葉花后5天、10天和15天的葉綠素含量與千粒重極顯著正相關。通過引物對T19-20擴增出Tackx4位點拷貝數(shù)的變異與旗葉花后不同時期葉綠素含量及粒重性狀顯著相關，

9、且該位點至少存在三種拷貝類型(Tackx4-1, Tackx4-2, and Tackx4-3)。Tackx4位點拷貝數(shù)在基因型間有變化，其中京411空擴增出“A”種類型(Tackx4-1/Tackx4-2)，在紅芒春21中無擴增產(chǎn)物(B等位類型)。在京411與紅芒春的RIL群體中，含有 A帶型的家系葉綠素含量及粒重要高于含有“B”帶型的家系。通過連鎖分析將Tackx4定位在3A染色體上，同一個與旗葉葉綠素含量及粒重相關的QTL共分離。