【摘 要】
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粒长是复杂的、受多基因控制的数量性状,也是构成粒形的主要因素之一,可以间接地改变粒重,进而影响产量的高低。本实验的BLS1与88-1643材料,是选择的具有较长籽粒的小麦材料,其中BLS1是通过EMS诱变选育而来的稳定遗传的材料,88-1643是1BL/1RS易位系材料,二者在常规大田栽培条件下可收获得到粒长大于8mm的籽粒,在四川大部分地区培育的小麦品种（系）中属于较长的籽粒。因此,推测BLS1
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粒长是复杂的、受多基因控制的数量性状,也是构成粒形的主要因素之一,可以间接地改变粒重,进而影响产量的高低。本实验的BLS1与88-1643材料,是选择的具有较长籽粒的小麦材料,其中BLS1是通过EMS诱变选育而来的稳定遗传的材料,88-1643是1BL/1RS易位系材料,二者在常规大田栽培条件下可收获得到粒长大于8mm的籽粒,在四川大部分地区培育的小麦品种（系）中属于较长的籽粒。因此,推测BLS1和88-1643材料很有可能存在新的控制粒长的位点。通过以小麦品系88-1643为共同母本,分别与CNM16（小麦品种川农16天然异交后丢失了1BL/1RS易位系的小麦材料）、绵麦37（M37）和川麦104（CM104）杂交创制重组自交系群体,利用基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization,GISH）和荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）技术对亲本材料88-1643、CNM16、M37和CM104进行鉴定,判断亲本是否存在1BL/1RS易位现象;随后利用筛选的分子标记鉴定群体株系中的1BL/1RS易位分布情况,分析1RS易位染色体上是否含有控制粒长的位点。此外,利用材料BLS1与99E18构建F3群体BLE18,结合集群分离分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）和660K SNP芯片技术,对该群体进行基因分型并构建遗传图谱,在三个生态点的数据以及最佳线性无偏预测（Best linear unbiased prediction value,BLUP）值下进行数量性状位点（Quantitative trait loci,QTL）定位,并在不同遗传背景下对所获得的位点进行验证。实验结果如下:1、经过GISH和FISH分析,发现在亲本88-1643中1BS染色体被黑麦1RS染色体替代形成1BL/1RS易位染色体,在亲本CNM16、M37和CM104的中1B染色体没有发生易位现象。通过筛选获得扩增1RS易位染色体和1BS非易位染色体相应片段的引物。通过分子标记检测,将群体分为携带1BL/1RS易位系的植株和非易位系的植株两种类型,8CN群体中两种类型的植株数目分别为57和82（总共139）,8M群体中两种类型的植株数目分别为34和26（总共60）,8CM群体中两种类型的植株数目分别为31和29（总共60）。2、显著性分析结果表明,在三个群体共九个生态点的粒长表型数据中,携带1BL/1RS易位系植株的粒长均显著高于非易位系植株的粒长。其中携带易位染色体1RS的植株粒长范围为7.49～8.52 cm,携带非易位染色体1BS的植株粒长范围为7.01～8.15 cm,前者比后者高出的范围为2.18～7.62%。3、基于BLE18群体的BSA和660K SNP芯片数据分析,发现在4A染色体的90-160 Mbp之间可能存在控制粒长的位点。通过开发竞争性等位基因特异性PCR（Kompetitive Allele-Specific PCR,KASP）标记,构建了4A染色体的遗传连锁图谱,长28.9 c M,包含33个标记,标记密度为0.88 c M/标记。4、结合表型数据和构建好的遗传连锁图谱,共鉴定到一个稳定的粒长QTL Qkl.sicau-BLE18-4A,位于标记KASP-AX-111536305和KASP-AX-110174441之间,间距为2 c M,解释的表型变异为10.87～19.30%,正效应位点来源于BLS1;对比前人的研究,Qkl.sicau-BLE18-4A可能是一个新的控制粒长的QTL。5、用Qkl.sicau-BLE18-4A的侧翼标记KASP-AX-111536305和KASP-AX-110174441在BLS1和苏麦3号（Sumai3）杂交构建的F3群体BLSM3中进行分析后,结果表明,携带亲本BLS1纯合位点的株系粒长均显著高于携带Sumai3纯合位点的株系粒长,此结果进一步证明了Qkl.sicau-BLE18-4A是一个稳定遗传的QTL。6、通过分析Qkl.sicau-BLE18-4A区间内基因发现,在中国春和野生二粒小麦对应的物理区间内分别有38和29个基因,两个物种之间同源基因有19个,其中可能与籽粒相关的基因有5个。
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