小麦穗长主效QTL—qS1-2D的遗传和育种选择效应解析

摘要：

[目的]通过对小麦穗长稳定主效QTL 进行遗传及育种选择效应分析,明确其对产量性状的遗传效应,评价其未来育种应用潜力,为后续基因挖掘和小麦分子育种提供依据.[方法]利用科农9204 x 京411 构建的重组自交系(recombinant inbred lines derived from the cross of Kenong 9204 and Jing 411,KJ-RIL)群体定位到一个多环境稳定表达的穗长主效QTL,命名为qS1-2D;利用双亲靶区间序列差异InDel 位点开发出2 个与该QTL 紧密连锁的分子标记;结合分子标记及55K 芯片基因型数据,分别进行基于KJ-RIL、MY-F2、NILs 及自然作图群体的产量相关性状遗传效应分析;基于自然作图群体基因分型,分析qS1-2D单倍型在各麦区及不同年代的育种选择效应.[结果]QTL 定位结果表明,qS1-2D 可在7/10 组环境数据中被检测到,可解释4.02％—10.10％的表型变异.其中,5/10 组环境数据的LOD 峰值均位于608.75 Mb 处.遗传效应分析结果表明,qS1-2D增效等位基因型在4 个群体遗传背景下均能显著增加穗长.此外,其在大部分群体背景下对穗粒数、株高有正向效应,而对千粒重、穗粒重和单株产量有负向效应.对KJ-RIL群体株高进一步分析发现,qS1-2D增效等位基因型对株高效应未达到显著水平的原因在于其对除穗下节间长以外的各节间长都有降秆效应;qS1-2D 单倍型分析结果表明,长穗单倍型Ha p-AA-GG 在不同麦区中选择利用率差异较大,在北部冬麦区中选择利用率最高,占比24％;而短穗单倍型Hap-CC-CC 在大部分麦区中占比30％以上.此外,随着年代的递进,qS1-2D长穗单倍型选择利用率逐渐降低,而短穗单倍型一直保持较高的选择利用率.[结论]定位到一个稳定主效的穗长QTL——qS1-2D,其增效等位基因型可在不同遗传背景下显著增加穗长,同时对其他产量相关性状有一定的遗传效应.靶区段开发的紧密连锁分子标记可用于小麦穗长及相关产量性状的遗传改良.

关键词：小麦(TriticumaestivumL.)、穗长、主效QTL、遗传效应解析、分子标记

所属期刊栏目：56

分类号：S512.1;S641.2;S188

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省重点研发计划

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3917-3930