普通小麦品种望水白多蘖矮秆突变体的鉴定及突变性状的QTL定位

Characterization and QTL Mapping of A High-Tillering and Dwarf Mutant of Triticum Aestivum L. C.V. Wangshuibai

作者: 专业:作物遗传育种 导师:王秀娥 年度:2013 学位:硕士  院校: 中国地震局工程力学研究所

Keywords

        小麦是世界上最重要的作物之一,小麦的分蘖和株高都是与产量相关的重要农艺性状。研究禾本科作物株高及分蘖的分子遗传机理具有重要的理论意义和应用价值。本实验室利用EMS诱变普通小麦望水白得到一个多蘖矮秆突变体H167,温明星(2010)已对该突变体进行了初步研究。本研究在此基础上对突变体进行了表型鉴定、遗传分析和基因定位。取得的研究结果如下:与野生型相比,突变体株高从132.47厘米降到69.70厘米,总分蘖数从21.13个增加到60.86个,表现出典型的矮生、多分蘖特性。穗下节细胞显微观察结果显示突变体株高降低是由细胞数目的减少和细胞长度减小共同造成的。通过各项激素生理试验和激素相关基因表达分析,发现突变体的突变表型与生长素的极性运输、独脚金内酯信号通路、TE-MOC1通路都有关系,突变体内赤霉素、细胞分裂素的合成及信号通路没有受到很大的影响。利用野生型和突变体配制正反交构建的F2群体对株高和分蘖性状进行遗传分析,结果发现株高和分蘖性状呈极显著相关,推测可能是由一个突变位点引起的表型变异,突变得到的矮秆基因为部分隐性基因。利用H167和苏麦3号配制的RIL群体,使用Joinmap4.0作图软件构建了分子标记遗传连锁图谱。图谱全长为1007.98cM,含283个位点,包括194个SSR标记、74个EST-STS标记和15个CAPS标记,标记间平均距离3.56cM。41个连锁群覆盖除小麦6D以外的20条染色体,标记间平均距离3.56cM。结合利用RIL群体构建的连锁图谱和群体表型数据,使用完备区间作图法软件QTL IciMapping对株高和分蘖性状进行QTL作图。取LOD值大于2.5时,定位到一个位于2D染色体与株高相关QTL位点,贡献率为84.02%;定位到与总分蘖相关QTL三个,分别位于1A、2A、2D染色体,贡献率分别为6.20%、5.30%、47.01%;定位到有效分蘖相关QTL一个,位于2D染色体,贡献率为40.39%。这3个性状的主效QTL位点都处于2D染色体短臂Xcfdll-Xgpw361之间,推测突变体多蘖矮秆性状相关突变位点在此区间内,可能与McCartney(2005)定位的株高相关QTL位点QHt.crc-2D等位。
    
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