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小麦(Triticum aestivum L.)是世界上重要的粮食作物之一。普通小麦是异源六倍体(2n=6x=42),含有A、B和D 3个染色体组,基因组巨大,而且其中含有80%以上的DNA重复序列,导致遗传标记在不同材料间的多态性较差,小麦的遗传研究落后于玉米、水稻等作物。构建高密度小麦分子标记遗传连锁图,对控制产量相关性状QTL进行精细定位,明确其在染色体上的位置和效应,对于小麦产量相关性状的遗传改良具有重要意义。本研究利用3个关联性作图群体进行高密度遗传连锁图谱的构建,并进行产量相关性状的多元条件和非条件QTL分析,进而在QTL水平揭示产量及产量相关性状的遗传特点。本研究获得以下主要结果:⑴利用485个潍济(WJ)RIL家系和229个潍烟(WY)RIL家系进行基于PCR原理的分子标记遗传连锁图谱的构建,最终获得分别包含344和358个位点的分子标记遗传连锁图谱,它们分别覆盖基因组2855.51 cM和3010.72 cM,标记间的平均距离分别为8.30 cM与8.41 cM。由于相邻标记间距大于50.0 cM,潍济与潍烟连锁图谱分别各形成6个连锁断点。两图谱共包含69个公共位点。⑵从潍济和潍烟两个群体中分别随机选择175和172个家系进行基于多样性微阵列技术(Diversity Arrays Technology)的DArT标记的开发,结合DArT标记数据及PCR分子标记数据,进行遗传连锁图谱的加密,最终获得分别包含629和681个位点的潍济与潍烟加密连锁图谱,两图谱分别包含373和406个DArT标记位点,图谱全长分别为2777.54 cM和3004.62 cM,相邻标记间平均距离分别为4.42 cM和4.41 cM。由于相邻标记间距大于50.0 cM,潍济与潍烟连锁加密图谱分别形成8个和13个连锁断点。两图谱共包含270个公共位点。⑶将潍济与潍烟构建的两个加密图谱与另一基于179个家系潍麦8号与洛旱2号的F8:9 RIL家系构建的加密图谱进行整合,最终获得包含1113个位点的高密度整合图谱,其中,536个是基于PCR原理的分子标记位点,575个为DArT标记位点。整合图谱全长2946.98 cM,标记间平均距离为2.65 cM。在1113个位点中,群体间共同位点共494个,覆盖小麦基因组1607.21 cM,被用于基于巢式关联作图群体的QTL联合分析。⑷基于全部485/229个潍济/潍烟RIL家系的QTL分析共检测到533个控制21个产量及相关性状的加性QTL;其中,117个QTL在E1、E2、E3、E4中被至少重复检测到2次, 36个QTL贡献率超过10%,为环境间稳定表达的主效QTL,其中的19个QTL位于1B、1D、2A、2B、2D、5A、5D或6D染色体的同一区段,表现为一因多效,共涉及7个控制产量相关性状稳定表达的QTL富集区。基于175/172个随机选择潍济/潍烟RIL家系的QTL分析共检测到480个控制上述21个产量相关性状的加性QTL,其中75个QTL在E1、E2、E3、E4中被至少重复检测到2次,61个QTL贡献率超过10%,为环境间稳定表达的主效QTL,其中的32个QTL位于1A、1D、2A、2B、2D、3A、4A、5A、5B、6A、6B、7B或7D染色体的同一区段,表现为一因多效,共涉及13个控制产量相关性状稳定表达的QTL富集区。基于潍济与潍烟群体大群体检测到的QTL中,分别有22.22%和32.62%的QTL在基于小群体QTL分析中也被检测到。基于巢式关联作图群体的QTL联合分析共检测到185个控制上述21个产量相关性状的群体间等效QTL。⑸基于全部485/229个潍济/潍烟RIL家系的原因/结果条件QTL分析,首次揭示了籽粒大小与千粒重之间,千粒重、穗部性状与穗粒重之间以及穗长、各节间长与株高之间在单个QTL水平之间的关系。籽粒大小与千粒重之间条件QTL分析结果表明,籽粒宽度在单个QTL水平对千粒重贡献最高,其次是籽粒长度,粒径比在单个QTL水平对千粒重贡献最低;穗长、小穗数、穗粒数和千粒重与穗粒重的条件QTL分析结果表明,穗粒数在单个QTL水平对穗粒重贡献最高,其次是千粒重,小穗数与穗长在单个QTL水平对穗粒重贡献均较低;穗长及各节间长与株高的条件QTL分析结果表明,倒三节间长在单个QTL水平对株高贡献最高,其次是倒二与倒四节间长,而穗长在单个QTL水平对株高贡献最低,其次是穗下节间长。⑹基于大小群体QTL分析的检测结果表明,图谱密度与群体大小均能影响QTL检测的数目,且小群体易于夸大对QTL效应值的估计。