本研究基于小麦Wheat55K SNP芯片鉴定到两个主效且稳定表达的小穗数QTL。其中,QSns.sau-2SY-2D.1在之前的研究中已经被报道,而本研究中新鉴定到一个QTL(QSns.sau-2SY-7A),我们对其进行了深入分析。QSns.sau-2SY-7A的LOD值较高,介于4.46至16.00之间,解释10.21-40.78%的表型变异。QSns.sau-2SY-7A位于染色体臂7AL上4.75-cM的区间,侧翼标记为AX-110518554和AX-110094527。我们对两个主效QTL的贡献和相互作用进行了深入的分析和讨论。我们进一步开发一个与QSns.sau-2SY-7A紧密连锁的KASP标记,在一个F2:3群体和一个包含101个小麦高代育种品系的自然群体中对该QTL的效应进行了验证。此外,在QSns.sau-2SY-7A定位区间中,预测到一个水稻中报道的调控小穗数的同源基因WAPO1,结合前人报道,该基因很有可能是该位点的候选基因。综上所述,本研究系统揭示了被广泛用于育种亲本的品系‘20828’的多小穗数遗传基础,并开发获得紧密连锁标记,有助于后续主效QTL的精细定位和育种利用。
下节间直径(UID)是与小麦穗部发育和丰产性相关的重要形态性状。而我们对其遗传基础的了解知之甚少。本文在5个小麦重组自交系(RIL)群体中利用高密度遗传图谱鉴定了控制UID的数量性状位点(QTL)。在5个RIL群体中共检测到25个UID QTL,分别位于1A、1D(3个QTL)、2B(2)、2D(3)、3B、3D、4A、4B(3)、4D、5A(5)、5B(2)、6B、7D染色体上。其中,5个主效且稳定的QTL:QUid.sau-2CN-1D.1、QUid.sau-2SY-1D、QUid.sau-QZ-2D、QUid.sau-SC-3D和QUid.sau-AS-4B分别在5个RIL群体的多个环境中检测到。QUid.sau-2CN-1D、QUid.sau-2SY-1D与QUid.sau-SC-3D 为三个新的UID 位点。我们进一步开发了与主效QTL紧密连锁的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记,用于构建近等基因系(NILs)。此外,我们还在主效QTL的物理区间内预测了候选基因,这些候选基因大多与植物发育和水分运输有关。以中国春为参考基因组,我们对定位到的主效QTL的物理区间进行了比较,结果表明,QUid.sau-2CN-1D.1和QUid.sau-2SY-1D可能是等位基因,进一步证实了它们的真实性和有效性。本文也对UID与其他农艺性状的相关关系及UID的大小进行了讨论。总体而言,我们的研究结果剖析了小麦UID的潜在遗传基础,为这些QTL的进一步精细定位和图位克隆奠定了基础。