小麦抗赤霉病的QTL分析

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小麦是我国重要的粮食作物之一,小麦的高产稳产影响着我国粮食总产量的稳定,而小麦赤霉病是影响小麦品质以及产量的一种严重病害,它在我国多发于长江及其以南一带,近年来有所北移,逐渐扩大着影响。抗赤霉病小麦品种是急需开发的小麦品种,但目前并没有发现赤霉病高抗的品种,有效的赤霉病抗原、抗赤霉病QTL都亟待探索和研究,本试验就此问题进行了小麦遗传图谱的构建、抗赤霉病QTL的定位以及抗病动态情况的初步分析。  本试验选用以晋麦47和豫麦18为亲本的小麦RIL群体为试验材料,利用SSR引物构建了该群体的遗传连锁图谱;用从山东省赤霉病小麦病穗上分离出来的禾谷镰刀菌,通过单花滴注法注射禾谷镰刀菌孢子悬浮液进行室内试验,获得小麦群体抗病的表型性状,分别测得接种后第三天、第五天、第七天,三个阶段的病情级别,算得三阶段的抗病指数以及用于分析总体抗病能力的AUDPC值;同时,测量并计算群体中不同株系的平均株高,验证株高与赤霉病相关的可能性。试验获得的结果主要如下:  1.1222个SSR引物中筛选出308个在亲本间有多态性的SSR引物,构建出了覆盖小麦全部21条染色体的遗传图谱,图谱全长2592.4cM,分子标记间平均距离为8.42cM,染色体含有分子标记最多24个,最少10个,平均每条含有15个分子标记。该图谱满足QTL定位分析的要求。  2.通过测量小麦RIL群体的病情指数及AUDPC(Area Under the Disease Progress Curve,病害曲线下面积),分析三个阶段抗病指数以及AUDPC值可知,第一阶段病情指数平均值为26,变异系数为0.3451;第二阶段病情指数平均值为76,变异系数为0.14;第三阶段病情指数平均值为93.5,变异系数为0.07。群体中AUDPC值最低为394,即抗病能力最强;AUDPC值最高为592,即抗病能力最弱,群体表现出超亲现象。且第五天,即第二阶段的病情指数与AUDPC值的相关性最高,相关系数达到0.83,可用于提前判断小麦的抗病能力。  3.通过分析接种后的3个阶段的抗病指数以及综合指数AUDPC,共检测到9个加性QTL位点,9对上位性QTL位点。第一阶段没有加性及上位性位点;第二阶段有4对上位性效应位点,5对加性效应位点;第三阶段有3个加性效应位点,4对上位性效应位点。小麦在抗病过程中的反应具有动态性,在本试验三个阶段以及通过总抗病数值测得8条染色体上的9个抗赤霉病QTL位点中没有共同的位点,表明控制小麦赤霉病遗传机理比较复杂。  4.从本试验检测出的QTL位点来看,检测到的QTL位点分布在1A,1D,2B,3B,4D,5A,5D,7A染色体上。在普遍认定有抗赤霉病QTL位点的3B染色体上确实检测到了QTL,在第二阶段检测到3B染色体上wmc777-barc147有QTL位点,得到位点的位置与前人基本一致,再次验证了3B染色体上存在QTL位点,同时,3B染色体上可能存在多个QTL抗性位点。
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