冰草分蘖动态与开花期主要农艺性状的QTL定位

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拥有P基因组的冰草属(Agropyron Gaertn.)植物是重要的小麦野生近缘物种,对其多分蘖优良性状、开花期及开花期主要农艺性状进行QTL定位,有助于冰草和麦类作物分子标记辅助育种。本研究利用蒙古冰草Z2098和二倍体冰草Z1842创建的杂种(Cross-pollinated,CP)群体,共115份材料,调查了冰草五个发育时期的动态分蘖数、开花期和成熟期的农艺性状,并结合冰草遗传图谱进行了QTL定位。利用引物通用性筛选了小麦SSR在冰草CP群体中可利用分子标记,结果如下:1.对冰草分蘖数发育动态的调查发现,冰草CP群体的分蘖数存在丰富变异,且随着发育时期的变化,冰草群体的分蘖数呈现先减少,后增加的规律。在冰草开花期的调查中发现,冰草CP群体2020和2021年的平均开花期分别为66天和75天,单株间的开花期变异程度较小。对成熟期冰草进行调查发现,穗长变异程度最小,穗粒数变异程度最大,成熟期冰草的产量与有效分蘖以及多个穗部性状呈显著或极显著相关。2.选用与冰草同源的中国春小麦序列设计合成了139对SSR引物,利用冰草CP群体进行筛选,其中105对能够有效扩增,40对具有多态性,6对引物成功分型并用于遗传图谱构建。3.利用包含1023个SNP标记的冰草遗传连锁图谱对冰草CP群体的五个发育时期分蘖数进行动态条件和非条件QTL定位,4年共检测到37个控制分蘖数的QTL;用条件QTL检测到20个QTL,其中有16个主效QTL和3个稳定主效QTL(c QTN1-3,c QTN1-5,c QTN4-1);用非条件QTL检测到17个QTL,其中有12个主效QTL;用条件QTL和非条件QTL共同检测到9个QTL。对开花期的9个主要农艺性状进行QTL分析,4个环境(2018年2个试验点、2020和2021年)共检测到24个QTL,其中有19个主效QTL,开花期QTL q FT3-4-1的表型贡献率为25.71%,在第二年被检测到与旗叶长相关,是稳定QTL。在成熟期的9个农艺性状的QTL分析中共检测到11个QTL,均为主效QTL。
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