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姚琦馥1,周界光2,王健2,陈黄鑫2,杨瑶瑶2,刘倩2,闫磊2,王瑛2,周景忠3,崔凤娟3,蒋云4*,马建2*
1铜仁学院农林工程与规划学院/贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室,贵州铜仁 554300;2四川农业大学小麦研究所,成都 611130;3通辽市农牧科学研究所,内蒙古通辽 028015;4四川省农业科学院生物技术核技术研究所,成都 610000
YAO Qifu1, ZHOU Jieguang2, WANG Jian2, CHEN Huangxin2, YANG Yaoyao2, LIU Qian2, YAN Lei2, WANG Ying2, ZHOU Jingzhong3, CUI Fengjuan3, JIANG Yun4*, MA Jian2*
1College of Agroforestry Engineering and Planning, Tongren University/Guizhou Key Laboratory of Biodiversity Conservation and Utilization in the Fanjing Mountain Region, Tongren 554300, Guizhou; 2Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130; 3Tongliao Institute of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Tongliao 028015, Inner Mongolia; 4Institute of Biotechnology and Nuclear Technology Research, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610000
摘要:
【目的】穗长在决定小麦穗的构造和产量潜力方面具有重要作用。挖掘具有育种利用价值的小麦穗长数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),并解析其遗传效应,为分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以自然突变体msf和川农16构建的198份F6代重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体(MC群体)作为研究材料,于2020—2021和2021—2022年生长季,在四川温江区、崇州市和雅安市(2021WJ、2022WJ、2021CZ、2022CZ和2021YA)进行试验,对5个环境下的穗长进行表型鉴定。利用基于16K SNP芯片构建的高质量遗传连锁图谱对穗长性状位点进行定位。另外,根据穗长主效QTL侧翼标记的基因型分析主效位点对产量相关性状的遗传效应,从而评估其对产量提升的潜力。【结果】共鉴定到14个控制穗长发育的QTL,主要分布在1A(1个)、1B(1个)、2B(1个)、3D(3个)、4A(1个)、4D(2个)、5A(1个)、5B(1个)、7A(1个)、7B(1个)和7D(1个)染色体。其中,QSl.sau.1A在4个环境及最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)值中被检测到,可解释6.46%—20.12%的表型变异率,定位于1A染色体侧翼标记1A_1208254—1A_10060497间,被视为主效QTL。QSl.sau.1A的正效应位点来源于亲本msf。在多环境QTL分析结果中也检测到QSl.sau.1A,表明其受环境影响较小,为主效且稳定表达的QTL。QSl.sau.1A的效应在2个具有不同遗传背景的验证群体中得到进一步验证。除旗叶长无显著变化以外,携带QSl.sau.1A正效应位点株系的每穗籽粒数(12.68%)、每穗粒重(14.99%)、千粒重(5.79%)、旗叶宽(2.94%)和小穗数(1.48%)显著增加,花期(0.61%)显著提前,而株高(-6.47%)和有效分蘖数(-36.11%)显著减少。【结论】在1A染色体定位到1个主效且稳定的穗长位点。QSl.sau.1A正效应位点显著提高穗粒数、穗粒重、千粒重和小穗数,具有一定的育种价值。