【摘 要】
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小麦收获前穗发芽是一种世界性灾害,严重影响产量和品质。鉴定种子休眠位点及其调控基因有助于降低小麦穗发芽灾害。本研究利用SSR标记对济麦20×遂宁坨坨麦重组自交系群体（JS-RIL）进行种子休眠QTL初定位,小麦660K芯片开发的标记用于加密QTL,在5B染色体上鉴定到种子休眠主效位点（Qphs.ahau-5BL）,结合“25+25”极端休眠家系混池BSR-seq信息,在Qphs.ahau-5BL目
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小麦收获前穗发芽是一种世界性灾害,严重影响产量和品质。鉴定种子休眠位点及其调控基因有助于降低小麦穗发芽灾害。本研究利用SSR标记对济麦20×遂宁坨坨麦重组自交系群体（JS-RIL）进行种子休眠QTL初定位,小麦660K芯片开发的标记用于加密QTL,在5B染色体上鉴定到种子休眠主效位点（Qphs.ahau-5BL）,结合“25+25”极端休眠家系混池BSR-seq信息,在Qphs.ahau-5BL目标区段内注释到3个富集SNP的候选基因;此外,前人在野生大麦5H染色体上鉴定到控制种子休眠期的qsd1基因,本研究在小麦中对其同源基因TaQsd1进行克隆,开发功能标记;并分析TaQsd1-5B在不同休眠期品种中的转录和蛋白水平,以及TaQsd1-5B等位基因在世界多个国家小麦种质资源中的分布。研究结果将有利于解析小麦种子休眠的分子调控机制。主要结果如下:1.利用SSR标记及JS-RIL群体对种子休眠性状进行全基因组QTL分析,除4B和7D外的19条染色体均存在种子休眠相关位点。基于660K-BSA分析结果,开发CAPS标记,将5B染色体种子休眠主效位点（Qphs.ahau-5BL）精细定位于AX6652-gwm408之间（相距4.12Mb）,结合BSR-seq信息,在目标区段内注释到3个种子休眠候选基因CNGC2,WRKY57和PP2C。2.同源克隆TaQsd1基因,发现TaQsd1-5B基因存在多处变异。基于外显子3和11及启动子上的SNP变异,开发2个CAPS标记和1个KASP标记（QSD1-QSD3）。并利用洋小麦×中优9507群体以及351份小麦品种组成的自然群体验证了上述3个标记与种子休眠性状显著相关（p<0.01）;QTL分析表明QSD1与Qpdahau-5B共分离,可解释不同环境下8.68%-21.63%的表型变异。3.TaQsd1-5B在小麦胚中特异表达,且种子吸胀0-6h内表达量下降明显,6-12h内有小幅度上升,且在长休眠品种中表达水平显著高于短休眠品种;此外,其编码的AlaAT酶活性在种子吸胀过程中的变化趋势与表达量一致,说明其正调控种子休眠。4.相比于短休眠品种,长休眠品种中的内源ABA含量及ABA合成及信号通路相关基因表达量明显较高,同时ABA代谢基因表达量较低。5.长休眠等位基因TaQsd1-5Ba在中国小麦地方品种中的频率高于现代品种;但在国外小麦种质资源中短休眠等位基因TaQsd1-5Bb占比相对较高。
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