南方农业学报2021,Vol.52Issue(9) :2391-2403.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2021.09.009

宁春4号与河东乌麦杂交F2:5家系的籽粒品质性状及其QTL分析

Analysis of grain quality traits and their QTL using F2:5 pedigrees derived from Ningchun No.4 × Hedong black wheat

王掌军 许娜丽 王新华 马冬花 杨杰 李清峰 刘彩霞 刘凤楼 亢玲 张双喜
南方农业学报2021,Vol.52Issue(9) :2391-2403.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2021.09.009

宁春4号与河东乌麦杂交F2:5家系的籽粒品质性状及其QTL分析

Analysis of grain quality traits and their QTL using F2:5 pedigrees derived from Ningchun No.4 × Hedong black wheat

王掌军 1许娜丽 1王新华 1马冬花 1杨杰 1李清峰 1刘彩霞 1刘凤楼 1亢玲 2张双喜2
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作者信息

  • 1. 宁夏大学农学院,银川 750021
  • 2. 宁夏农林科学院农作物研究所,银川 750001
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摘要

[目的]分析宁春4号与河东乌麦间杂交F2:5家系的籽粒品质性状及其重要QTL,为宁夏小麦品质性状的遗传改良提供优异资源.[方法]以主要籽粒品质性状差异较大的宁春4号与河东乌麦及其杂交的248个F2:5家系为材料,利用方差分析、相关分析、聚类分析和复合区间作图等方法对12个籽粒品质性状及其重要QTL进行研究.[结果]12个籽粒品质性状在F2:5家系中均出现明显分离,其中,水分含量、吸水率、沉降值、稳定时间和硬度指数的群体平均值均超过高亲亲本,超高亲比例为59.27%~92.74%;粗蛋白含量、湿面筋含量、出粉率和形成时间的群体平均值介于双亲之间,超中亲比例为42.34%~50.81%,超高亲比例为12.50%~27.42%;降落值、拉伸面积和容重的群体平均值均低于低亲亲本,超中亲比例为1.61%~33.87%,超高亲比例为1.61%~31.05%.基于籽粒品质性状的测定结果,在欧氏距离为13时,可将248个家系分为六大类群,其中,类群Ⅱ平均湿面筋含量(32.16%)和降落值(363.55 s)最高,类群Ⅲ平均粗蛋白含量(14.89%)、吸水率(62.88%)、拉伸面积(152.28 cm2)、容重(779.20 g/L)、形成时间(4.15 min)和硬度指数(69.93)均居首位,类群Ⅴ平均水分含量最低(11.68%)、稳定时间最长(13.16 min),类群Ⅵ平均出粉率(68.86%)和沉降值(41.31 mL)最高.利用69个SSR分子标记构成的39个区间共检测到68个籽粒品质性状QTL,其中,与水分含量、粗蛋白含量、湿面筋含量、出粉率、吸水率、降落值、沉降值、拉伸面积、容重、稳定时间、形成时间和硬度指数相关的QTL数量分别有5、2、4、9、2、12、4、4、1、9、9和7个,分布在1A~7A、1B、2B、3B、6B、1D、2D、3D、6D和7D共16条染色体上,LOD值最大为3.03,表型贡献率为3.17%~43.81%,加性效应为-14.8275~15.3442,同时,1A、2A、4A、7A、2B、3B、6B、1D、2D、3D、6D和7D染色体上检测到多个籽粒品质性状QTL,表明这12条染色体存在QTL富集区.[结论]小麦的大部分品质性状属于多基因控制的数量性状,宁春4号与河东乌麦间杂交F2:5家系中出现了较多超亲类型,其中类群Ⅲ为籽粒品质性状的最优类群.检测到的68个籽粒品质性状QTL可选择性地用于小麦品质性状的遗传改良.

关键词

小麦/杂交后代/家系/品质性状/分子标记/QTL

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基金项目

国家自然科学基金(32160452)

宁夏自然科学基金(NZ17126)

宁夏自然科学基金(2021AAC03069)

宁夏农业育种专项(2018NYYZ02)

出版年

2021
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院

南方农业学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.83
ISSN:2095-1191
被引量3
参考文献量27
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