小麦籽粒性状的遗传效应分析及其育种策略

大粒性状对于小麦高产育种具有重要意义。为明确大粒型小麦新种质籽粒性状的遗传特性,以漯麦76(大粒型)和L529(小粒型)为亲本构建P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)、B_(1)和B_(2)共4个世代6个群体,利用SmartGrain软件获得籽粒性状数据,采用主基因+多基因混合遗传分析方法研究大粒性状的遗传规律。结果表明,千粒重的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型(MX2-ADI-ADI),籽粒面积和粒长的最佳模型均为加性-显性-上位性多基因遗传模型(PG-ADI),籽粒周长的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因遗传模型(2MG-ADI),粒宽的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性显性多基因遗传模型(MX2-ADI-AD)。综上,对大粒性状的选择,应采用“高粒重×高粒重”的组合配制方案构建F2(单交)和B2(大粒亲本回交)选择群体,多环境鉴定,以低代宽、高代严的选择标准,在高代对大粒性状进行选择。

基于SRAP的小麦籽粒性状QTL定位

籽粒大小和形态性状影响到小麦的产量和磨粉品质。为了鉴定小麦籽粒性状相关的数量性状位点(QTL),以大粒品种西农817为母本和小粒品种中国春为父本及其F2群体为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度及千粒质量的性状表现,并利用SRAP结合锚定标记SSR构建的遗传图谱,对这4个性状进行QTL定位分析。共检测到50个影响籽粒长度、宽度、厚度及千粒质量的QTLs,这些QTL分布在1A、2A、2D、3B、4B、4D、5D、6A、6D、7A染色体和5个连锁群。在检测到的QTLs中,与籽粒长度、宽度、厚度和千粒质量相关的QTL分别为16,13,10和11个。

小麦粒重基因TaGW2-6A等位变异的组成分析及育种选择

位于6A染色体的Ta GW2是控制小麦籽粒大小的关键基因,已发现其第8外显子有一个T碱基插入等位变异,其启动子区存在Hap-6A?A及Hap-6A?G等位变异。利用高分辨率熔解曲线分析技术(high resolution melting curve analysis,HRM)和Hap-6A-P1/P2分子标记检测了316份小麦品种(系)的Ta GW2-6A基因在上述2个位点的等位变异,分析了其不同等位变异与粒长、粒宽和千粒重的相关性,并以大面积推广的大粒品种周麦22为例,解析Ta GW2-6A基因优异等位变异在系谱选育中的遗传传递。共检测到61份T碱基插入等位变异(命名为977T基因型)和255份无T碱基插入的等位变异(977?基因型)材料;在977T基因型中,Hap-6A?A(TA)和Hap-6A?G(TG)单倍型材料分别为29份和32份,在977?基因型中,Hap-6A?A(?A)和Hap-6A?G(?G)单倍型材料分别为160份和95份。关联分析表明,977T基因型与977?基因型的粒长(P<0.05)、粒宽(P<0.001)和千粒重(P<0.001)均有显著差异,Hap-6A?A单倍型与Hap-6A?G单倍型的粒长(P<0.05)、粒宽(P<0.05)和千粒重(P<0.001)也有显著差异。Ta GW2-6A基因编码区和启动子区等位变异之间存在相互作用,共同调控小麦籽粒的大小,其中TA单倍型比TG、?A、?G单倍型更能增加小麦的粒宽和粒重,是优异的等位变异组合。周麦22为TA单倍型,系谱分析表明,该等位变异并非来源于亲本周8425B,而是来源于亲本辉县红,且TA单倍型能够稳定遗传,但是在常规育种选择过程中可能会丢失。本研究筛选出的Ta GW2-6A优异等位变异TA单倍型材料及高通量分子检测方法为分子标记辅助育种提供材料和方法依据。