节节麦籽粒大小主效QTL的挖掘与遗传解析

【作者】 麻菲菲； 吕琳琳； 郭光辉； 赵昕鹏； 柏胜龙； 梁慧慧； 李浩； 刘盼； 张大乐； 周云； 宋纯鹏；

【机构】 河南大学植物逆境生物学重点实验室生命科学学院；

【摘要】 籽粒大小显著影响小麦的粒重,与籽粒产量之间存在着密切的相关性。节节麦是普通小麦D基因组的供体种,表现出丰富的遗传多样性,对小麦的遗传改良具有重要价值。本研究以"T015×周麦18"节节麦-小麦渐渗系群体为材料,结合小麦55K SNP芯片,对4个籽粒大小性状(籽粒长、籽粒宽、籽粒长宽比和籽粒周长)进行9个环境的连锁分析。共检测到173个QTL,分布于除4D之外的6条染色体上,有106个QTL的加性效应来源于节节麦T015。其中,位于2DS染色体控制籽粒长度的主效QTL—QKl.hnu-2D,在6个环境稳定表达,可解释表型变异的11.0-20.1%。该位点还与籽粒周长在4个环境条件下显著相关,可解释表型变异的10.1-15.6%。在包含728份品种(系)的小麦核心种质中验证发现,该位点显著影响小麦的籽粒长度、籽粒周长和百粒重。基因预测表明,QKl.hnu-2D区间内包含多个与作物籽粒性状调控相关的基因,其中一个与水稻籽粒大小调控基因同源的基因最有可能是潜在的候选基因。通过克隆并比对T015和周麦18的基因全长,发现该基因在编码区存在6个非同义突变的SNP位点。针对这6个SNP位点开发的KASP标记在渐渗系群体中均与籽粒长度表型共分离。本研究为来自节节麦的QTL QKl.hnu-2D的精细定位、分离克隆和分子标记辅助选择育种奠定基础。更多还原