【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9204×京411构建的重组自交系(recombinant inbred li...【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9204×京411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qSl-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qSl-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,qSl-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,qSl-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,qSl-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;qSl-2D单倍型分析结果表明,长穗单倍型Hap-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,qSl-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——qSl-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。展开更多
qSsnps-5D为一个控制不育小穗数的主效稳定QTL,其优异等位基因来自小麦骨干亲本京411。本研究利用科农9204×京411衍生的包含187个家系的重组自交系群体(KJ-RIL,recombinant inbred lines derived from the cross of Kenong 9204 an...qSsnps-5D为一个控制不育小穗数的主效稳定QTL,其优异等位基因来自小麦骨干亲本京411。本研究利用科农9204×京411衍生的包含187个家系的重组自交系群体(KJ-RIL,recombinant inbred lines derived from the cross of Kenong 9204 and Jing 411)及314份育成品种(系)组成的自然群体对其进行遗传及育种选择效应解析,明确其对产量性状的遗传效应,分析其在育种过程中的选择应用情况,评价其未来育种应用潜力。试验结果表明,qSsnps-5D在8套数据集中被定位于5D染色体上0.72~4.13 Mb之间,跨度约3.41 Mb。基于KJ-RIL群体及自然群体分析结果均表明,来自京411的优异等位基因可增加单株穗数,但对千粒重表现为极显著负向效应;其对穗粒数、单株产量的影响在两套群体的分析结果不一致。在qSsnps-5D靶区间内选择2个紧密连锁的SNP标记AX-110565536和AX-86170796对314份自然群体进行目标QTL单倍型分析;结果显示,国外品种对qSsnps-5D优异单倍型(Hap-GG-CC)的选择利用率最高;中国品种中青海省、四川省和河南省3个省份优异单倍型品种占比较高,而山东、北京、陕西和河北4地对qSsnps-5D优异单倍型选择利用率较低。时间跨度显示,qSsnps-5D优异单倍型Hap-GG-CC选择利用效率随时间推移在我国呈下降趋势。为便于qSsnps-5D后期分子育种应用,本研究开发了一个基于PCR检测技术的InDel分子标记,命名为5D-1620921,其带型扩增清晰,可重复性好,为qSsnps-5D分子育种应用提供理论支撑。展开更多
文摘【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9204×京411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qSl-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qSl-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,qSl-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,qSl-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,qSl-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;qSl-2D单倍型分析结果表明,长穗单倍型Hap-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,qSl-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——qSl-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。
文摘qSsnps-5D为一个控制不育小穗数的主效稳定QTL,其优异等位基因来自小麦骨干亲本京411。本研究利用科农9204×京411衍生的包含187个家系的重组自交系群体(KJ-RIL,recombinant inbred lines derived from the cross of Kenong 9204 and Jing 411)及314份育成品种(系)组成的自然群体对其进行遗传及育种选择效应解析,明确其对产量性状的遗传效应,分析其在育种过程中的选择应用情况,评价其未来育种应用潜力。试验结果表明,qSsnps-5D在8套数据集中被定位于5D染色体上0.72~4.13 Mb之间,跨度约3.41 Mb。基于KJ-RIL群体及自然群体分析结果均表明,来自京411的优异等位基因可增加单株穗数,但对千粒重表现为极显著负向效应;其对穗粒数、单株产量的影响在两套群体的分析结果不一致。在qSsnps-5D靶区间内选择2个紧密连锁的SNP标记AX-110565536和AX-86170796对314份自然群体进行目标QTL单倍型分析;结果显示,国外品种对qSsnps-5D优异单倍型(Hap-GG-CC)的选择利用率最高;中国品种中青海省、四川省和河南省3个省份优异单倍型品种占比较高,而山东、北京、陕西和河北4地对qSsnps-5D优异单倍型选择利用率较低。时间跨度显示,qSsnps-5D优异单倍型Hap-GG-CC选择利用效率随时间推移在我国呈下降趋势。为便于qSsnps-5D后期分子育种应用,本研究开发了一个基于PCR检测技术的InDel分子标记,命名为5D-1620921,其带型扩增清晰,可重复性好,为qSsnps-5D分子育种应用提供理论支撑。
