高低氮处理下小麦旗叶性状的遗传分析

【目的】旗叶是小麦光合碳固定的重要场所,对小麦产量起十分重要的作用。研究小麦旗叶在高、低氮环境下的遗传特性,分析其遗传机制,为优异株型育种、高产育种提供参考依据。【方法】以科农9204和京411为亲本所构建的188个RIL群体为材料,分别种植在6个不同的高、低氮环境下,通过对群体旗叶性状调查并进行遗传分析,从而确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率,并对小麦旗叶性状与产量之间的关系进行分析。【结果】在遗传估测中,低氮环境下:旗叶长在E3环境的最适遗传模型为2MG-CE,即2对互补作用主基因遗传模型,其加性×加性上位性互作效应值为1.098,主基因遗传率为31.35%,在其他低氮环境下均表现为多基因遗传;旗叶宽均表现为多基因遗传;旗叶面积(除E5)的最适遗传模型均为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.884,主基因遗传率为36.7%,在E5为多基因遗传。高氮环境下:旗叶长(除E4)的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.133,主基因遗传率为32.6%,在E4环境的最适遗传模型为2MG-ER,即2对隐性上位主基因遗传模型,其第一对主基因的加性效应值为1.431,第二对主基因的加性效应值为1.108,主基因遗传率为51.77%;旗叶宽(除E2)的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为0.119,主基因遗传率为37.29%,在E2表现为多基因遗传;旗叶面积的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为3.067,主基因遗传率为44.42%。旗叶性状在不同环境的遗传模型不同,在高氮环境下遗传较为稳定,在低氮下受环境影响较大。在旗叶与产量性状的相关性分析中,旗叶性状与穗粒数、穗粒重、单株产量之间呈显著正相关,且在不同环境下的影响程度不同。【结论】旗叶性状易受外界环境影响,在高、低氮环境下的表现不同。旗叶在低氮环境下表现为不同的主基因遗传和多基因遗传;在高氮环境下大多表现为主基因遗传,由2对基因控制,并且存在基因之间的相互作用,且可能存在效应较大的主效QTL。改善旗叶性状可以提高小麦的单株产量、穗粒重等产量性状。

小麦旗叶宽主效QTLQFlw-5B遗传效应解析

为了明确位于小麦5B染色体上的一个旗叶宽主效QTL QFlw-5B的遗传效应,对5B染色体进一步加密,从而缩小靶区段的范围,在加密图谱的基础上,利用衍生自科农9204×京411的188个重组自交系群体(KJ-RIL),对8个环境下旗叶宽做进一步的定位分析,将QFlw-5B定位于AX-110978403~AX-111671812的61.22~68.60 cM遗传距离范围内,能够解释9.40%~19.76%的旗叶宽表型变异,来自科农9204的等位基因增加旗叶宽0.04~0.07 cm。利用与QFlw-5B紧密连锁标记AX-108884656对188个KJ-RIL家系进行遗传分析,结果表明,QFlw-5B优异等位基因在8个环境下均能增加穗粒数,在6个环境下能增加千粒重和单株产量,而对单株穗数有一定的负效应。利用310份育成品种(系)对QFlw-5B优异单倍型的应用情况进行分析,结果表明,QFlw-5B优异单倍型虽然已经被育种家选择,但还有较大的遗传改良空间。