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抽穗期不仅影响小麦的季节和地域适应性,还与小麦高产稳产等重要农艺性状密切相关。随着极端天气的频繁发生,挖掘抽穗期相关基因并探究其调控机理已成为培育适应不同环境的小麦新品种的迫切需求。本研究的小麦材料CASL4AL是以普通小麦品种中国春(CS,早熟)为背景的4A染色体长臂被野生二粒小麦种系TTD140的对应染色体所置换的染色体臂置换系(Chromosome arm substitution line,CASL),其抽穗期表现为晚熟。实验室前期的研究已利用该置换系将抽穗期相关主效QTL定位在小麦4A染色体616-617 Mb处,后续研究发现CASL4AL和其后代株系257(CASL4AL和CS杂交并自交后代)在不同光温环境下的抽穗期表型极为复杂,可能受多个位点的调控。为了探究其原因,本研究以CASL4AL和CS及其杂交并自交后代的F3和F4群体为研究对象,通过全基因组重测序、转录组测序、BSR-seq和图位克隆技术,对抽穗期相关基因进行定位;利用CASL4AL和CS及其杂交并自交后代筛选所得的特早熟类型和特晚熟类型进行春化实验,通过不同材料的春化需求差异,来探究在满足春化需求的条件下抽穗期相关基因是否为光周期基因。本研究结果如下:1、对CASL4AL进行全基因组重测序和转录组测序发现,纯合SNP除主要富集在Chr4A置换臂的40-745 Mb,还高密度存在于Chr2B、Chr5B和Chr7B等非置换臂上,此外在Chr1A、Chr2A、Chr2D和Chr5D等非置换臂上也成簇状分布。这些非置换臂SNP富集区域大部分为野生二粒小麦片段,小部分为DNA突变,这表明非置换臂上有可能存在抽穗期相关基因影响CASL4AL的抽穗期。2、利用平均突变频率和QTLseqr法分析混池转录组测序数据(Bulked segregant RNA-Seq,BSR-Seq),在2B染色体的44-84 Mb和4A染色体的518 Mb和597-665Mb上各定位到一个抽穗期相关的QTL。3、在上述粗定位的基础上,利用(CASL4AL×CS)F2代单株336和337自交后代(F3代)作为作图群体进行抽穗期相关基因的定位,在4A染色体的638-685 Mb和691-692 Mb处分别定位到一个表型变异率为11.49%,LOD值为5.07和表型变异率为24.71%,LOD值为10.49的QTL;在2B染色体的49-55 Mb区间定位到一个LOD值为47.85的主效QTL,该QTL的表型变异率为73.57%。因此,CASL4AL的抽穗期主要受4A和2B染色体上基因的共同调控,其中2B染色体上的抽穗期相关基因为主效基因。4、根据定位区间,从(CASL4AL×CS)F3群体中共筛选了4A和2B两个位点四种基因型组合的材料89个。5、不同抽穗期类型小麦的春化试验结果表明:春化作用具有数量积累反应和阈值反应。数量积累反应即春化时间未达到20d时,小麦抽穗期随着春化时间的增加显著缩短;阈值反应即当春化时间超过20d但未超过30d时,小麦抽穗期的变化幅度明显减弱或无变化。不同材料的春化需求不同,CASL4AL的春化需求高于CS,CASL4AL和CS杂交并自交后代(特早熟类型和特晚熟类型)的春化需求处于CASL4AL和CS之间。