四倍体小麦穗分枝性状的遗传解析与QTL定位

【作者】 王左君； 陈娟； 冯祎高； 邢莉萍； 曹爱忠； 张瑞奇；

【机构】 南京农业大学农学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室；

【摘要】 四倍体小麦穗分支性状表现为在护颖和外稃间形成侧生支穗轴并着生多个小穗,显著增加了每穗小穗数和穗粒数。为了对四倍体小麦穗分支性状进行遗传解析,利用四排穗（Four-rowed spikes,FRS）四倍体小麦材料Bh-51与分支穗（Ramified spike,RS）四倍体小麦材料Bh-53杂交构建F₂及F_2:3群体。结果表明F₁单株全部表现为分支性状,且F2群体中分支穗单株与四排穗单株之比符合3:1的遗传分离比,表明一个显性单基因（WRS）控制侧生组织发育为侧枝。利用35K SNP芯片标记、SSR标记和STS标记对F₂群体166单株进行基因分型,将WRS基因定位在4A染色体上W-5和W-19两个侧翼分子标记之间,与WRS的遗传距离分别为6.4cM和10.5 cM。为了进一步分析影响分支程度的基因位点,对F2:3群体每个单株分支数量进行了统计分析,次数分布图表明,单株穗分支数量不符合正态分布由主基因控制,QTL分析发现了3个主效QTL位点QRS.Nau-1B,QRS.Nau-4A.1,QRS.Nau-4A.2,分别解释12%、20%以及22%的遗传变异,且QRS.Nau-4A.1与WRS的定位结果一致。结合转录组数据,在相应的定位区间中筛选了差异表达基因分别作为QRS.Nau-1B,QRS.Nau-4A.1（WRS）和QRS.Nau-4A.2的候选基因。更多还原