發(fā)布時(shí)間：2017-12-12 07:09

  本文關(guān)鍵詞：小麥繁6育種目標(biāo)性狀遺傳效應(yīng)及CS-7EL附加系特異性分子標(biāo)記開發(fā)與驗(yàn)證

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【摘要】：小麥(Triticum aestivum)是世界上重要的糧食作物之一。在我國,骨干親本在小麥品種的選育中發(fā)揮著重要的作用。繁6作為我國最具影響的19個(gè)骨干親本之一,由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)顏濟(jì)教授通過“聚斂雜交法”將11個(gè)親本(伊博1828/印度824/3/四川五一麥//成都光頭/中農(nóng)483/4/中農(nóng)28B/伊博1828//印度824//阿夫)聚斂而培育出的重要抗條銹品種。該品種70年代初開始在四川廣泛種植,年種植面積超過3.5hm2。尤為重要的是,繁6及其姊妹系優(yōu)良特性是顯性、遺傳傳遞力特別強(qiáng),由它們衍生了綿陽、川麥、川育等多個(gè)系列一大批品種,覆蓋了整個(gè)四川小麥生態(tài)區(qū)(包括四川及其鄰近省區(qū))。因此,對繁6主要育種目標(biāo)性狀進(jìn)行遺傳解析并發(fā)掘優(yōu)良性狀相關(guān)的位點(diǎn)對四川乃至西南麥區(qū)小麥育種具有重要的指導(dǎo)意義。二倍體長穗偃麥草(Thinopyrum elongatum) (2n= 14, EE genome)是小麥遺傳改良中具有重要利用價(jià)值的外源物種之一。長穗偃麥草E基因組與小麥的成功雜交促進(jìn)了其優(yōu)良性狀相關(guān)位點(diǎn)向小麥中的轉(zhuǎn)移,從而為小麥遺傳改良帶來了新的機(jī)遇。研究證明,長穗偃麥草7EL染色體上攜帶有赤霉病抗性基因,通過發(fā)掘和驗(yàn)證長穗偃麥草7EL染色體特異性標(biāo)記,為利用分子輔助選擇長穗堰麥草7EL染色體赤霉病抗性基因提供有效的技術(shù)手段�；�于上述研究目的,本研究對繁6及其衍生系品種產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行多年多點(diǎn)精準(zhǔn)鑒定,從而明確小麥骨干親本繁6的表型特征；同時(shí),利用SNP芯片技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對繁6及其衍生系品種群體進(jìn)行了全基因組掃描,以期在分子水平上解析繁6小麥骨干親本繁6主要育種目標(biāo)性狀的遺傳效應(yīng)。另一方面,本研究通過構(gòu)建赤霉菌侵染下長穗偃麥草7EL染色體cDNA文庫,利用生物信息學(xué)方法進(jìn)行分析,以期開發(fā)長穗偃麥草7EL染色體特異性分子標(biāo)記,并對獲得的特異標(biāo)記進(jìn)行驗(yàn)證。獲得如下主要研究結(jié)果：1.基于對繁6及其衍生品種主要農(nóng)藝和產(chǎn)量相關(guān)性狀田間三年兩點(diǎn)的精確鑒定,明確了繁6主要農(nóng)藝和產(chǎn)量相關(guān)性狀的表型特征及其演變趨勢。比較繁6和不同世代衍生品種株高、穗長、小穗數(shù)、小穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重和有效分蘗等影響產(chǎn)量的重要性狀平均值的變化,發(fā)現(xiàn)在繁6衍生品種的不同世代中,各性狀演變趨勢表現(xiàn)平穩(wěn),無顯著的差異,反映了繁6在衍生后代中良好的一般配合力。另外,繁6及其衍生系品種主要產(chǎn)量性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),一些產(chǎn)量性狀間存在相關(guān)性,特別是單株產(chǎn)量與分蘗之間呈極顯著相關(guān)�？赡苷�是這些產(chǎn)量因子之間的協(xié)調(diào)發(fā)展導(dǎo)致了繁6及其衍生系品種在四川麥區(qū)具有更好的優(yōu)勢。2.基于對繁6及其衍生品種品質(zhì)相關(guān)性狀兩年一點(diǎn)的精確鑒定,明確了繁6品質(zhì)相關(guān)性狀的表型特征。在繁6及其衍生后代中,大部分品種磨制的面粉屬于中筋或低筋粉,這與小麥籽粒蛋白的含量與質(zhì)量密不可分。不同年份間,面筋含量與沉淀值變化明顯,受環(huán)境影響大,粉質(zhì)儀參數(shù)受環(huán)境影響較小,不同年份間基本無明顯差異。3.基于小麥SNP芯片技術(shù)對產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行分子遺傳特征解析。對繁6及其衍生品種構(gòu)成的自然群體進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),該群體可以劃分為5個(gè)亞群,群體內(nèi)的LD衰減距離大約為1.3 cM。在全基因組水平,繁6對其第一代、第二代、第三代、第四代和第五代衍生品種的平均貢獻(xiàn)率分別為78.1%,75.2%,71.3%,72.4%,72.9%�；�于篩選到的繁6特異SNP標(biāo)記,對產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,共獲得371個(gè)與16個(gè)性狀相關(guān)的MTAs(標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián),Marker-Trait-Associations)(p0.05)。其中,31個(gè)MTAs可在兩個(gè)以上不同試驗(yàn)環(huán)境中檢測到。這些關(guān)聯(lián)位點(diǎn)分別位于染色體1D,2B,3A,3B,3D,4A, 4B,5A,5B,6A,6B,7A和7D染色體上,所涉及的產(chǎn)量相關(guān)性狀分別為株高、莖節(jié)間長、穗長、旗葉寬度、分蘗數(shù)、有效分蘗數(shù)、千粒重、籽粒寬度、籽粒長度、小穗數(shù)和不育小穗數(shù)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),3個(gè)位點(diǎn)wsnp_Ra_c2842_5399988, wsnp_Ku_c2562_4879681 及 wsnp_JD_rep_c4893733188230與2個(gè)以上產(chǎn)量相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)。在5A染色體wsnp_RFL_Contig4307_500 6558-wsnp_Ex_c12792451582區(qū)段同時(shí)控制著株高、旗葉寬、不育小穗數(shù)和小穗,表明這一區(qū)段在繁6及其衍生群體中對產(chǎn)量性狀控制起著重要的作用。4.基于小麥專有SNP芯片技術(shù)對品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行分子遺傳特征解析。基于-般線性模型(GLM)和混合線性模型(MLM)對繁6及其衍生品種6個(gè)品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在p0.01顯著水平下,共獲得與134個(gè)與品質(zhì)相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)的SNP特異位點(diǎn)的,這些位點(diǎn)分別位于1A,1B,2A,2B,2D.3A,3B,4A,4B,4D,5A,5B,5D,6A,6B,7A,7B和7D染色體上。其中,位于染色2A,2B,4A,5A,6A,7A,7D上的10個(gè)SNP標(biāo)記與2個(gè)以上的品質(zhì)相關(guān)性狀同時(shí)關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),來自于4A染色體上,與干面筋表現(xiàn)為極顯著關(guān)聯(lián)的MTA wsnp_K u_c9746_16265584明確為繁6特異位點(diǎn)。5.基于RNA-Seq構(gòu)建中國春和中國春-長穗偃麥草7EL附加系cDNA文庫,通過與公共數(shù)據(jù)的比對獲得135個(gè)長穗偃麥草7EL染色體候補(bǔ)表達(dá)序列�；�于135個(gè)序列設(shè)計(jì)引物并進(jìn)行PCR擴(kuò)增,最終獲得48個(gè)7EL特異的分子標(biāo)記。通過中國春-長穗偃麥草(1E-7E)附加系驗(yàn)證開發(fā)標(biāo)記的7EL特異性,通過中國春-長穗偃麥草(7A/B/D) 7E代換系驗(yàn)證標(biāo)記在含有染色體7EL的個(gè)體中擴(kuò)增穩(wěn)定性,并且利用BC1F2群體(CS-7E(7D)×CSphlb)的47份材料對標(biāo)記進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證,以驗(yàn)證標(biāo)記的有效性。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1

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1 李平路,郭建軍,劉莉,孫希香,傅海波;普通小麥異附加系的選育和鑒定研究進(jìn)展[J];山東農(nóng)業(yè)科學(xué);2001年05期

2 王長有;吉萬全;張改生;范宏軍;王秋英;任志龍;張宏;蔡東明;薛秀莊;;普通小麥—Elymus rectisetus異附加系的特征特性研究[J];中國農(nóng)學(xué)通報(bào);2006年03期

3 丁志遠(yuǎn);;小麥異附加系種質(zhì)資源的開發(fā)利用初探[J];甘肅農(nóng)業(yè)科技;2006年05期

4 ;我國首次建立兩套小冰麥異附加系[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè);1988年05期

5 李斯深,尹承佾,李晴祺,王洪剛,鞠正春;異附加系數(shù)量性狀的遺傳分析方法[J];作物學(xué)報(bào);1996年05期

6 鐘冠昌;;小麥異附加系[J];陜西農(nóng)業(yè)科學(xué);1980年02期

7 何孟元,徐宗堯,鄒明謙,張漢,陳大偉,樸貞三,郝水;兩套小冰麥異附加系的建立[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué) 生物學(xué) 農(nóng)學(xué) 醫(yī)學(xué) 地學(xué));1988年11期

8 王關(guān)林;何孟元;郝水;;小冰麥異附加系的體細(xì)胞無性系建立及其變異的研究[J];Journal of Integrative Plant Biology;1989年07期

9 譚光軒;;植物基因組研究與利用的新型工具——異源單體附加系[J];遺傳;2008年01期

10 李斯深,尹承佾,李晴祺,王洪剛;小麥異附加系數(shù)量性狀的遺傳分析[J];作物學(xué)報(bào);1994年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王蘇玲;馮yN高;陳佩度;劉大鈞;;抗赤霉病曾通小麥—鵝觀草異附加系、代換系選育[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

2 劉偉華;郭勇;武軍;王睿輝;王曉光;李集臨;李立會;;小麥-冰草附加系與小麥-殺配子染色體附加系雜交F_1的細(xì)胞學(xué)[A];2005年全國作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會暨中國作物學(xué)會分子育種分會成立大會論文集（一）[C];2005年

3 劉成;閆紅飛;李光蓉;劉大群;楊足君;;來自希爾斯山羊草4S~s染色體的抗葉銹病新基因[A];中國作物學(xué)會50周年慶祝會暨2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

4 高海波;陳孝;陳明;徐兆師;李連城;馬有志;;小麥-中間偃麥草異附加系Z4的外源染色質(zhì)的分子標(biāo)記[A];2005年全國作物遺傳育種學(xué)術(shù)研討會暨中國作物學(xué)會分子育種分會成立大會論文集（二）[C];2005年

5 申書興;王彥華;顧愛俠;軒淑欣;;大白菜與結(jié)球甘藍(lán)單體異附加系的創(chuàng)建與分析[A];慶祝中國園藝學(xué)會創(chuàng)建80周年暨第11次全國會員代表大會論文摘要集[C];2009年

6 申書興;王彥華;顧愛俠;劉煒;鄭寶智;劉暢;桑丹;王娟;;大白菜-結(jié)球甘藍(lán)異附加系的獲得及其部分單體異附加系連鎖群歸屬研究[A];中國園藝學(xué)會十屆二次理事會暨學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汪雪姣 林嵐;不悔的抉擇[N];科技日報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉暢;普通小麥—中間偃麥草屬間雜交衍生后代的核型鑒定及異附加系TAI 1-4的轉(zhuǎn)錄組分析[D];東北師范大學(xué);2015年

2 付文芹;甘藍(lán)型油菜—諸葛菜附加系中雌不育和花色的形態(tài)學(xué)及轉(zhuǎn)錄組研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 劉彩云;普通小麥異附加系重要性狀的評價(jià)與鑒選及六倍體小黑麥與普通小麥雜交后代的鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

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5 王睿輝;小麥-冰草異源二體附加系的細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)檢測[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2004年

6 姜淑梅;小冰麥異附加系TAI-27中異附加中間偃麥草染色體文庫構(gòu)建及抗病基因研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

7 杜萬里;普通小麥—華山新麥草異附加系分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究及其SCAR標(biāo)記開發(fā)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

8 王益;普通小麥—華山新麥草衍生后代的細(xì)胞學(xué)鑒定和控制大豆種子低鎘積累基因的克隆[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

9 丁力;甘藍(lán)型油菜—諸葛菜附加系和代換系的建立及細(xì)胞遺傳學(xué)[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

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1 丁夢思;甘藍(lán)型油菜—諸葛菜附加系的基因表達(dá)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 李巖賓;大白菜—結(jié)球甘藍(lán)1號染色體異附加系衍生后代外源染色體的遺傳分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 張桂榮;白菜和甘藍(lán)型油菜與菘藍(lán)體細(xì)胞雜種后代的遺傳分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 姚彩紅;小麥—?dú)W山羊草1U附加系的創(chuàng)制、鑒定及其對小麥加工品質(zhì)的影響[D];電子科技大學(xué);2014年

5 劉東琦;甜菜單體附加系M14花期特異蛋白質(zhì)的識別與分析[D];黑龍江大學(xué);2012年

6 黃春麗;PEG-6000模擬干旱脅迫下小偃麥異附加系SN6306差異表達(dá)基因的篩選[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 楊武娟;抗白粉病的多小穗小麥—黑麥1R附加系的分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

8 楊漢;甘藍(lán)型油菜—菘藍(lán)二體異附加系的創(chuàng)制和細(xì)胞學(xué)分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

9 王紅林;玉米、大芻草和摩擦禾異源多倍體為橋梁種質(zhì)創(chuàng)制玉米—大芻草附加系的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 楊敏;小麥2R附加系的鑒定[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

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