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冬小麦抗寒生理性状的QTL分析

作　者: 巨伟
导　师: 杨学举
学　校: 河北农业大学
专　业: 植物资源学
关键词: 冬小麦 DH群体 细胞膜透性 抗寒性 QTL
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 61次
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内容摘要


普通小麦(Triticum asetivum L.)作为世界主要的粮食作物,几乎所有冬小麦种植区都有冷害和冻害发生,这成为小麦生产上最大的自然灾害之一。围绕冬小麦冻害生理指标进行遗传和基因定位的研究,为抗寒育种提供依据和基因资源具有重要意义。本研究以花培3号×豫麦57杂交获得的双单倍体(Doubled Haploid,DH)群体为作图群体,构建了遗传连锁图。在3个生长时期(冬前期、越冬期和冬后期)及每个时期的3种环境下,低温(?18℃)处理小麦叶片,测定其细胞膜透性(A值,小麦抗寒性生理指标)。利用完备区间作图的软件Icimapping2.2,对小麦叶片细胞膜透性进行了QTL(Quantitative Trait Locus)定位,为进一步开展冬小麦抗寒性的基因克隆和分子标记辅助选择奠定基础。主要结果如下:1.低温(?18℃)处理的冬小麦叶片膜透性与田间冻害调查数据呈显著正相关(r=0.8806)。根据低温胁迫处理后的小麦叶片细胞膜透性大小,可以判断冬小麦受冻害的程度。2.将324个标记位点定位在小麦的24个连锁群上,其中5A,5B和7B染色体包含两个连锁群。图谱覆盖全基因组2485.7 cM,标记间的平均遗传距离为7.67 cM。3.检测到控制冬小麦叶片膜透性的51个加性QTLs,分布于15条染色体:1A、1B、2A、2D、3A、3B、4D、5A、5B、5D、6A、6B、6D、7B和7D。其中,13个QTLs遗传贡献率较大(超过10%),可解释表型变异的11.28%%-34.96%。冬前期的主效基因分布在:1B、3B和5B染色体。该时期3种环境条件下在5B染色体的Xgwm213–Xswes861.2区间检测到共同位点,与Xswes861.2的遗传距离为0 cM。越冬期的主效基因分布在:2D、3B和6B染色体。冬后期的主效基因分布在:1B、6B和7D染色体。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 引言  10-22
  1.1 冬小麦冻害的成因  10-11
    1.1.1 气候  10
    1.1.2 品种  10-11
    1.1.3 生育时期与麦苗生长状况  11
    1.1.4 肥水管理  11
  1.2 冬小麦冻害的类型  11-12
    1.2.1 初冬温度骤降型  11
    1.2.2 越冬期长寒型  11-12
    1.2.3 早春温度骤降型  12
    1.2.4 春末晚霜冻型  12
  1.3 冬小麦抗寒性的研究  12-16
    1.3.1 冬小麦抗寒机理的研究  12-13
    1.3.2 冬小麦抗寒的遗传性  13
    1.3.3 冬小麦抗寒的生理生化指标变化  13-15
    1.3.4 冬小麦抗寒基因工程  15-16
    1.3.5 冬小麦抗寒性QTL 定位  16
  1.4 QTL 遗传连锁图谱分析  16-20
    1.4.1 QTL 作图的原理及QTL 定位的必要条件  16
    1.4.2 小麦QTL 定位常用群体  16-17
    1.4.3 QTL 定位方法  17-19
    1.4.4 构建遗传连锁图谱的分子标记  19-20
    1.4.5 QTL 与环境的互作  20
  1.5 QTL 定位研究在育种中的应用  20-21
  1.6 本研究的目的意义  21-22
2 材料和方法  22-28
  2.1 供试材料  22
  2.2 试验方法  22-27
    2.2.1 田间试验  22
    2.2.2 样品处理  22
    2.2.3 膜透性的测定  22-23
    2.2.4 田间冻害调查  23
    2.2.5 SSR 标记检测  23-27
  2.3 数据统计分析  27-28
    2.3.1 性状分析  27
    2.3.2 SSR 连锁图谱的构建  27
    2.3.3 QTL 定位  27-28
3 结果与分析  28-41
  3.1 冬小麦叶片膜透性与田间冻害程度的相关性分析  28
  3.2 亲本及DH 群体的叶片膜透性  28-30
  3.3 分子连锁图谱的构建  30-31
  3.4 低温处理冬小麦叶片膜透性的QTL 分析  31-41
    3.4.1 冬前期小麦叶片膜透性的QTL 分析  31-33
    3.4.2 越冬期小麦叶片膜透性的QTL 分析  33-35
    3.4.3 冬后期小麦叶片膜透性的QTL 分析  35-41
4 讨论  41-44
  4.1 小麦叶片膜透性与越冬抗寒性  41
  4.2 环境和遗传背景对QTL 检测的影响  41-42
  4.3 冬小麦抗寒性QTL 定位结果的多样性  42
  4.4 影响小麦抗寒基因表达的因素  42-43
  4.5 进一步研究的设想  43-44
    4.5.1 饱和遗传图谱的构建  43
    4.5.2 构建主效QTL 近等基因系和QTL 精细定位  43-44
5 结论  44-45
参考文献  45-50
附录  50-52
在读期间发表的学术论文  52-53
作者简历  53-54
致谢  54-55

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦 > 冬小麦
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