论文部分内容阅读
干旱是影响小麦(Triticum aestivum L.)生产的最主要的非生物胁迫因素。持绿小麦能够延迟光合器官的衰老,增加光合时间,提高光合效率,并对干旱等非生物胁迫与生物胁迫具有较好的抗性。小麦持绿性是受多基因控制的复杂的数量性,借助非条件QTL与条件QTL分析方法对不同灌浆时期旗叶与非叶绿色光合器官持绿相关性状进行遗传分析,可以了解小麦不同绿色器官持绿的发育遗传特性,发掘不受环境影响的与小麦持绿相关基因紧密连锁的稳定标记,将这些标记应用于抗旱分子标记辅助育种,可以大大缩短育种年限,从而提高小麦抗旱和高光效育种的效率。本研究利用包含306个株系的小麦RIL群体(旱选10x鲁麦14)为材料,研究了灌浆不同时期旗叶的SPAD、GLAD以及衰老特征参数,并利用非条件QTL与条件QTL分析方法对旗叶叶绿素含量动态变化进行遗传剖析；利用包含150个株系的小麦DH群体(旱选10×鲁麦14)为材料,分析不同水分条件下灌浆不同时期旗叶与非叶器官叶绿素含量的表型变异,并对各绿色器官叶绿素含量进行条件QTL与非条件QTL分析,探讨小麦灌浆期各绿色光合器官持绿的发育遗传特性。主要结果如下：1.小麦旗叶SPAD与GLAD在整个灌浆期的变化复杂,呈现出‘慢-快-慢”的动态变化特点；灌浆中期SPAD与单株产量、单株穗数、穗粒数呈显著或极显著正相关性,灌浆后期SPAD与籽粒宽、籽粒厚、千粒重、单株产量具有显著或极显著正相关性。灌浆中后期SPAD与产量性状的相关性与相关系数明显优于GLAD与衰老特征参数,且测定相对简单,更适宜用于持绿材料的快速筛选。2.两种水分条件下,在不同灌浆时期(阶段),非条件QTL与条件QTL分析方法分别检测到7个与6个控制旗叶叶绿素含量的加性QTL,对表型变异的贡献率为2.12%～12.80%,这些QTL的表达呈现出时空性与特异性,即多数QTL仅在发育的一个特定时期进行表达,没有检测到能在整个灌浆期持续表达的QTL。两种水分条件下控制旗叶叶绿素含量的发育遗传特性不同,非条件QTL与条件QTL检测方法均表现出干旱胁迫条件下检测到的QTL数量均多于正常灌溉条件。Qchl-5A.1能在两种水分条件下的多个时期同时被检测到,且对表型具有较高的遗传贡献率,具有应用于MAS育种的前景。3.两种水分条件下,在不同灌浆时期(阶段),共检测到控制叶绿素含量的54个加性QTL与29对上位性QTL,对表型变异的贡献率在1.02%～20.95%之间。控制各绿色器官叶绿素含量的QTL在绝大多数时期并不相同。在5A染色体上的WMC74-Xgwm291-Xgwm410标记区间以及3B染色体的Xgwm181-Xgwm340-xgwm247标记区间检测到多个控制各绿色器官叶绿素含量的主效QTL,深入发掘这些热点区域,对于后期进行精细定位与图位克隆具有重要意义。