《小麥新種質H461寡分櫱基因遺傳分析及近等基因系創製》是劉亞西為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：小麥新種質H461寡分櫱基因遺傳分析及近等基因系創製
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉亞西
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分櫱是影響小麥穗數多少並進而影響單產的重要農藝性狀，也是小麥品種理想株型的重要構成因子。課題組上世紀末成功創製大穗型寡分櫱新種質H461，與穗數型多分櫱新品種川農16配組分析表明，H461分櫱特性受2對主效核基因和一些微效基因共同作用。結合SSR標記連鎖作圖和基於SNP晶片的BSA法，在2DS上發現其中一對基因，可解釋45%的表型變異，該區段未見報導過分櫱相關基因，因此推測該基因為新分櫱基因。本項目以小麥大穗型寡分櫱新種質H461為核心材料，（1）利用H461×川農16重組自交系群體，結合SSR標記和SNP晶片連鎖作圖，深挖分櫱相關基因，並揭示遺傳互作網路；（2）利用H461×川麥42、H461×川麥107、H461×綿麥37、H461×中國春這3套重組自交系群體，驗證分櫱基因遺傳效應；（3）同時跟蹤鑑定目的基因，創製寡分櫱與多分櫱近等基因系。為分子標記輔助株型育種和基因圖位克隆奠定基礎。
結題摘要
分櫱是影響小麥穗數多少並進而影響單產的重要農藝性狀，也是小麥品種理想株型的重要構成因子。本研究立足於課題組上世紀末成功創製大穗型寡分櫱新種質H461，與多分櫱品種川農16、川麥107以及綿麥37分別構建的重組自交系。結合基因型和表型對分櫱基因進行了遺傳解析和近等基因系創製工作，主要取得如下結果：1、多年點表型調查發現H461在不同種植環境、不同生長階段的分櫱數變化範圍在2.32-2.94，而川農為8.65-16.99個分櫱數，川農16的平均分櫱數相比H461，高出了78.05 %（P＜0.01），兩者在分櫱數上的差異極顯著。而在重組自交系群體中，最小分櫱數在1.0-2.0之間，最大分櫱數在8.1-25.3之間，表現出超親分離的現象；同時，群體在10個時期分櫱數的頻率分布圖也呈現出超親分離現象，均符合常態分配；2、採用90K SNP晶片技術對H461×川農16重組自交系群體進行基因型鑑定和遺傳圖譜構建。發現7808個SNP標記的基因晶片在親本間具有多態性，用於遺傳連鎖圖譜構建。染色體總長3486.44cM，標記間平均間距0.45 cM，所有SNP標記構建了50個連鎖群；3、結合多年多點的不同生長發育時期的表型數據，一共檢測到3個關於分櫱性狀的QTL，分別位於2DL（Qltn.sicau-2D）、2BL（Qltn.sicau-2B）和5AL（Qltn.sicau-5A）。其中Qltn.sicau-2D在多年多點不同生長時期都能重複檢測到，最高可以解釋19.1%的變異度。Qltn.sicau-2B在一個環境中檢測到，最高可以解釋14.6%的變異度。Qltn.sicau-5A在一個環境中檢測到，最高可以解釋9.6%的變異度。通過與前人研究結果比較，未見與Qltn.sicau-2D QTL位點相似的報導，推測該QTL是新發現控制分櫱的主效QTL；4、利用高分辨熔解曲線技術（HRM）對目標QTL在不同遺傳背景的群體中（H461×川麥107、H461×綿麥37）驗證遺傳效應。發現Qltn.sicau-2D位點在兩個群體中均能極顯著降低分櫱數，平均解釋變異46.35%和49.40%；5、通過雜交自交家族法，在高代群體中篩選出10餘對分櫱性狀近等基因系NIL，其中A3-NIL與B95-NIL作為後續精細定位研究的重點材料。
