小麥主要品質(zhì)性狀的QTL定位.pdf

1、小麥(Triticum aestivum L.)是世界上種植面積最廣、總產(chǎn)量最多、貿(mào)易額最大、加工食品種類最多的糧食作物。小麥的許多重要品質(zhì)性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀(Quantitative trait locus/loci，QTL)。隨著分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究的發(fā)展，對(duì)QTL的標(biāo)記、分離與利用將成為農(nóng)作物遺傳改良實(shí)踐中一個(gè)重要組成部分。本研究以花培3號(hào)×豫麥57的雙單倍體(Doubled Haploid，DH)群體為作圖群體，構(gòu)

2、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(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量、面粉蛋白質(zhì)含量、淀粉糊化特性(RVA參數(shù))、Zeleny沉淀值、面粉粉質(zhì)參數(shù)、降落值、粗淀粉含量、粗脂肪含量、面條品嘗評(píng)分參數(shù)、面條TPA參數(shù)共10個(gè)主要品質(zhì)性狀進(jìn)行了QTL定位分析，為分子標(biāo)記輔助選擇和分子設(shè)計(jì)育種準(zhǔn)備基因資源，同時(shí)也為相關(guān)基因的精細(xì)定位和克隆奠定基礎(chǔ)。取得的主要結(jié)果如下： 1.籽粒蛋白質(zhì)和面粉蛋白質(zhì)的QTL定位

3、 對(duì)籽粒蛋白質(zhì)和面粉蛋白質(zhì)這兩個(gè)性狀進(jìn)行了2年3點(diǎn)的QTL定位分析，檢測(cè)到4個(gè)籽粒蛋白質(zhì)含量的加性QTL、2個(gè)上位性QTL和2個(gè)與環(huán)境互作的QTL，總共解釋的表型變異為51.52％。檢測(cè)到4個(gè)面粉蛋白質(zhì)含量的加性QTL、5個(gè)上位性QTL和2個(gè)QTL與環(huán)境的互作，總共解釋的表型變異為45.80％。3個(gè)加性QTL和1個(gè)上位性O(shè)TL分別在籽粒蛋白質(zhì)含量和面粉蛋白質(zhì)含量中被檢測(cè)到，他們分別位于相同的標(biāo)記區(qū)間。獲得2個(gè)主效QTL-QGpc2B

4、/QGpc4A，解釋的表型變異為14.12％；QFpc3A解釋的表型變異為15.11％。 2.淀粉糊化特性的QTL定位 面粉糊化特性(RVA)的六個(gè)參數(shù)(糊化溫度、峰值黏度、衰減值、回升值、最終黏度和低谷黏度)共檢測(cè)到17個(gè)加性QTL、18個(gè)上位性QTL和1個(gè)與環(huán)境互作的QTL。單個(gè)QTL解釋的表型變異的范圍0.91-21.34％。檢測(cè)到7個(gè)主效QTL-QBd-4A(21.34％)；QFv-6A(11.56％)；QSb-

5、4A(15.52％)；QPv-1D/QPv-6D.2(11.76％)；QTv-1D/QTv-6D(14.55％)；QBd-5D.2/QBd-6D.2(14.95％)；QPt-3A/QPt-7D(10.99％)。在染色體2A和4A上存在著QTl位點(diǎn)簇。 3.Zeleny沉淀值的QTL定位 小麥沉淀值共檢測(cè)到4個(gè)加性QTL、4個(gè)上位性QTL和2個(gè)與環(huán)境互作的QTL。單個(gè)QTL解釋的表型變異的范圍是0.64-14.39％，共解

6、釋46.11％的表型變異。檢測(cè)到小麥沉淀值的一個(gè)主效QTL-Qzsv-1B(14.39％)。一個(gè)QTL定位在Xwmc9Z和GluD1(高分子量麥谷蛋白亞基)區(qū)間，命名為Qzsv-1D，從遺傳水平上說明了小麥沉淀值與高分子量麥谷蛋白亞基之間的關(guān)系。 4.面粉粉質(zhì)參數(shù)的QTL定位 小麥粉質(zhì)參數(shù)的五個(gè)參數(shù)(吸水率、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面團(tuán)形成時(shí)間、面團(tuán)斷裂時(shí)間和公差指數(shù))共檢測(cè)到25個(gè)加性QTL、16個(gè)上位性QTL和4個(gè)與環(huán)境互作的

7、QTL。單個(gè)QTL解釋的表型變異的范圍是1.00-26.56％。檢測(cè)到5個(gè)主效QTL--QFwa-4B(12.36％)：QDst-1D(26.56％)；QMti-1B(15.66％)；QMti-1D(14.15％)；QBdt-1D(19.63％)。值得注意的是在GluD1位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)4個(gè)不同參數(shù)的加性QTL、2個(gè)上位性QTL和1個(gè)QTL與環(huán)境的互作，可以看出GluD1位點(diǎn)存在有控制小麥粉質(zhì)參數(shù)的主要基因，同時(shí)在遺傳水平上證明了粉質(zhì)參數(shù)與高分

8、子量麥谷蛋白亞基的關(guān)系。 5.降落值的QTL定位 小麥降落值共檢測(cè)到2個(gè)加性QTL、3個(gè)上位性QTL，沒有QTL與環(huán)境的互作。單個(gè)QTL解釋的表型變異的范圍是2.83-10.65％，共解釋的表型變異是33.64％。檢測(cè)到降落值的1個(gè)主效QTL--Qfn-6A(10.65％)。 6.粗淀粉含量的QTL定位 小麥粗淀粉含量共檢測(cè)到3個(gè)加性QTL、3個(gè)上位性QTL，沒有QTL與環(huán)境的互作。單個(gè)QTL解釋的表型變

9、異的范圍是2.25-16.12％，共解釋的表型變異是35.3％。檢測(cè)到粗淀粉的1個(gè)主效QTL--Qcs-2B(16.12％)。 7.粗脂肪含量的QTL定位 經(jīng)過QTLNetwork2.0軟件檢測(cè)，粗脂肪含量沒有定位出QTL位點(diǎn)，對(duì)沒有檢測(cè)出QTL的原因進(jìn)行了分析。 8.面條品嘗評(píng)分參數(shù)的QTL定位 面條品嘗測(cè)試的七個(gè)參數(shù)(色澤、表現(xiàn)狀態(tài)、硬度、粘彈性、光滑性、食味、品嘗打分)共檢測(cè)到2個(gè)加性QTL、4個(gè)上

10、位性QTL和1個(gè)與環(huán)境互作的QTL。單個(gè)QTL解釋的表型變異的范圍是1.44-16.39％。檢測(cè)到2個(gè)主效QTL-Qst-3A/Qst-5D(12.02％)；Qse-3A/Qse-5D(16.39％)。值得注意的是在CluD1位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了表現(xiàn)狀態(tài)的1個(gè)加性QTL，在遺傳水平上證明了面條表現(xiàn)狀態(tài)與高分子量麥谷蛋白亞基的關(guān)系。 9.面條TPA參數(shù)的QTL定位 面條TPA測(cè)試的七個(gè)參數(shù)(硬度、黏著性、彈性、黏聚性、膠著性、咀嚼性