摘要
小麦（Triticum aestivum L.）是我国重要的粮食作物。泰农18是目前山东省主推小麦品种，也是目前小麦育种的重要骨干亲本。本研究采用营养液培养试验和田间试验，对泰农 18和临麦 6号苗期和成熟期与氮吸收利用相关的重要形态学及生理学性状差异进行了鉴定比较，并利用两材料构建的重组自交系群体（Recombinant Inbred Lines， RILs）对萌发期和成熟期重要氮效率相关性状进行QTL 分析以解析其遗传控制特征，为该材料的进一步推广及其在育种中的应用奠定基础。试验结果表明： （1）泰农18和临麦 6号在氮吸收利用特性方面存在显著差异。泰农 18在苗期和成熟期耐低氮胁迫的能力均优于临麦 6 号，在较低氮素供应条件下具有较高的籽粒产量和氮素利用效率。在正常和低氮处理中泰农 18 根长分别比临麦 6 号高 11.38%和19.00%，正常处理中临麦 6号根干重比泰农 18高24.39%，泰农18根系对硝态氮的吸收速率显著高于临麦 6号。泰农 18旗叶叶绿素 SPAD值在抽穗期、开花期、灌浆前期在正常和低氮处理中均显著高于临麦 6 号。苗期正常处理下，临麦 6 号根、地上部和总氮利用效率分别比泰农18高27.94%、16.16%和18.99%。苗期低氮处理下，泰农18根、地上部和总氮利用效率分别比临麦6号高19.33%、10.20%和13.11%。成熟期正常和低氮处理中，泰农 18籽粒氮利用效率分别比临麦 6号高 44.44%和 20.00%，秸秆氮利用效率分别比临麦6号低9.76%和23.64%。 （2）对泰农 18×临麦 6号构建的重组自交系（RILs）群体的萌发期和成熟期性状研究表明，生物量及氮效率相关性状在 RIL 群体中均表现近似正态分布，属于典型的数量性状。萌发期性状的变异系数范围是 8.06-21.53%，广义遗传率范围是 35.12-94.09%；成熟期性状的变异系数范围是 7.80-38.03%，广义遗传率范围是 45.83-88.46%。 （3）结合 RIL群体超高密度遗传图谱及其氮效率相关表型性状鉴定结果，本试验萌发期生物量相关性状共检测到14个QTL，成熟期不同氮水平处理下主要农艺性状和氮效率相关性状共检测到156个QTL。在成熟期的QTL中有10个（6.41%）高频QTL能够在不同的氮水平处理中检测到，环境稳定性较强。其中PH.1-1D(CKE6 LNE6)位于1D染色体上，平均贡献率为13.26%。SN-3B(CKE6 LNE6)位于3B染色体上，平均贡献率为11.38%。GW.3-4B(CKE6 LNE6)、GNC.2-4B(CKE6 LNE6)、ANC.2-4B(CKE5 LNE6)、GN.3-4B(CKE6 LNE6)、PH.3-4B(CKE6 LNE6)位于4B染色体上，平均贡献率分别为13.59%、8.54%、9.67%、32.18%、8.96%。 （4）控制不同性状的 QTL会定位到染色体相同的位点上，形成 QTL簇。QTL簇可能涉及一些可以同时控制或影响不同性状的重要基因。本试验中萌发期和成熟期共检测到 14个 QTL簇（C1-C14），位于 9条染色体上（2A，4B，4D，5B，5D，6A， 6B，7A，7B），其中 C3、C4、C6、C8和 C10是重要QTL簇。C3位于4B染色体上，共包含8个QTL，其中3个是高频QTL，所有QTL贡献率的平均值为11.63%；C4位于4B染色体上，共包含6个QTL，所有QTL贡献率的平均值为21.22%；C6位于4B染色体上，共包含 4个 QTL，其中包含 1个高频 QTL，所有QTL贡献率的平均值为21.09%；C8位于5B染色体上，共包含3个 QTL，其中2个萌发期 QTL，1个成熟期QTL；C10位于 6A染色体上，共包含 6个QTL，其中包含 1个高频 QTL。这些 QTL簇同时定位了多个不同的性状，可能涉及一些与氮效率相关的重要基因。 （5）本研究在 4B-1染色体上共检测到与生物量和氮效率相关的 36个 QTL、5个QTL簇、5个高频 QTL。通过与前人对该群体磷吸收利用相关的位点进行比对，在 4B染色体上发现了 3 个同时与氮、磷效率均相关的重要 QTL 簇位点（D-981323-D-1113185，S-1040960-D-3940950，S-3941408-D-1138250），这些位点可能包含重要的养分效率基因。4B染色体对于解释泰农18和临麦6号在氮效率上的差异具有极为重要的价值，是将来研究的重点。
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