劉皓　王華忠　王立暉　呂春暉

摘要：以國際小麥作圖組織的重組自交系群體W7984×Opata85為材料，對2005年收獲的親本和114個株系種子進(jìn)行粒長、粒寬和粒形（長寬比）等粒型相關(guān)性狀的鑒定和分析，并利用QTL作圖軟件WinQTLCart 2.5、基于混合線性模型的區(qū)間作圖和復(fù)合區(qū)間作圖方法，對控制小麥粒型的QTL進(jìn)行定位，共檢測到1個與小麥粒長相關(guān)的QTL，2與個小麥粒寬相關(guān)的QTL和5個與小麥粒形相關(guān)的QTL，分別位于2A，2B，3A，4A，5B，7A，7D染色體上。其中位于2A染色體的QTL貢獻(xiàn)最大，可以解釋粒長變異的21%。

關(guān)鍵詞：粒型；小麥；QTL；性狀；粒長；粒寬；粒形

中圖分類號：S512.1；S603 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0009-04

小麥粒型性狀是構(gòu)成小麥產(chǎn)量的重要性狀之一，受品種的遺傳基因控制，其中，有部分染色體存在決定小麥粒型性狀的QTL，對小麥產(chǎn)量有重要影響。所以，改良小麥粒型性狀、育成具有較高產(chǎn)量水平小麥品種，成為小麥育種專家的重要目標(biāo)。

W7984×Opata85重組自交群體是國際小麥族作圖組織用于構(gòu)建小麥遺傳連鎖圖的作圖群體，該群體的雙親遺傳差異大，分子標(biāo)記多樣性頻率高，利用該群體繪制的小麥遺傳連鎖圖譜分子標(biāo)記已達(dá)近千個，平均每條染色體上有40多個標(biāo)記，達(dá)到較為飽和的程度。利用該群體對小麥黃斑?。≒yrenophora tritici-repentis）、小麥葉銹病（Puccinia recondite）、小麥白粉病（Blumeria graminis）、小麥品質(zhì)、產(chǎn)量構(gòu)成因素等許多重要目標(biāo)性狀進(jìn)行作圖。本研究對該群體進(jìn)行子粒長度、寬度和粒形（長寬比）的性狀分離分析和QTL定位。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

國際小麥作圖組織（ITMI）的W7984×Opata85重組自交系群體及親本由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，其中Opata85為國際小麥玉米改良中心（CIMMYT）培育的春小麥品種，W7984是由硬粒小麥（Triticum durum）Altar84與粗山羊草[Ae.tarschii， DD基因組供體]CIGM86.940合成的雙二倍體，該群體共有114個株系用于本研究。

1.2 小麥粒型鑒定

材料來源于2005年收獲的重組自交系籽粒。成熟時收獲種子并曬干，然后對親本及每株系進(jìn)行粒型鑒定。1） 粒長：隨機(jī)取10粒籽粒，測量長度并求平均值，重復(fù)1次，求其平均值；2） 粒寬：隨機(jī)取10粒籽粒，測量寬度并求平均值，重復(fù)1次。3） 粒形：長寬平均值之比。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用SAS軟件對小麥粒形鑒定結(jié)果進(jìn)行平均值、方差和正態(tài)性分析。

1.4 數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）分析

選取利用該重組自交系構(gòu)建的遺傳圖譜中的461個標(biāo)記用于QTL定位分析，標(biāo)記均勻分布在小麥18條染色體上（6A，6B和6D未考慮），覆蓋2972.1 cM，標(biāo)記間平均遺傳距離為6.45 cM（表1）。不同標(biāo)記在W7984×Opata85重組自交系群體中的分離數(shù)從graingenes 網(wǎng)站獲得（www.graingenes.cit.cornell.edu）。

使用QTL作圖軟件WinQTLCart2.5，采用基于混合線性模型的區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法對控制小麥籽粒長度、寬度和粒形的QTL進(jìn)行定位分析，以LOD值大于2.0作為QTL存在的閾值，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 粒型性狀的統(tǒng)計(jì)分析

利用SAS軟件對小麥粒型的粒長、粒寬及粒形性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。親本Opata85和W7984的3個性狀差異比較大，在重組自交系中分離明顯，表現(xiàn)為連續(xù)變異且超親分離現(xiàn)象明顯，基本上呈正態(tài)分布（見圖1和表2），表明小麥粒型性狀是受多基因控制的數(shù)量性狀，其分布符合QTL作圖對群體的要求。

此外，相關(guān)性分析表明，小麥子粒長度和寬度無明顯的相關(guān)性。

2.2 小麥粒長、粒寬及粒形的QTL定位

使用QTL作圖軟件WinQTLCart2.5，采用基于混合線性模型的區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法對控制小麥粒型的QTL進(jìn)行定位分析。對粒長、粒寬和粒形共定位了8個QTL。其中，粒長共檢測到1個QTL（qGL2A），分布在2A染色體上（圖2），對表型變異的貢獻(xiàn)率為21%。粒寬共檢測到2個QTL（qGB7A）和（qGB7D），分布在7A和7D染色體上（圖3和圖4），貢獻(xiàn)率分別是6.25%和7.00%。粒形共檢測到5個QTL（qGS2B，qGS3D，qGS4A，qGS5B，qGS7D）分布在2B，3D，4A，5B，7D染色體上（圖5—9），貢獻(xiàn)率別是5.0%，4.0%，5.5%，5.0%和5.0%。

3 結(jié)論與討論

本研究在W7984×Opata85重組自交系群體中共檢測到1個與小麥粒長相關(guān)的QTL、2與個小麥粒寬相關(guān)的QTL和5個與小麥粒形相關(guān)的QTL，分別位于2A，2B，3A，4A，5B，7A和7D染色體上。已報(bào)道的粒長QTL主要集中在第2，3，4，7，10群染色體上。與此相似，本研究檢測到的效應(yīng)較大的粒長定位于2A染色體上；粒寬QTL主要集中在第1，2，3，5，7群染色體上。本研究檢測到效應(yīng)較大的粒寬QTL主要在7A和7D染色體上。值得注意的是，大部分研究都顯示在第5群染色體上存在一個效應(yīng)較大的粒寬QTL，本研究未能檢測到。

Borner在相同群體中，通過多年多點(diǎn)的粒形鑒定和QTL分析，共檢測到6個與粒型相關(guān)的QTL，分別位于2D，3B，4B，5D，6A，和7D染色體。其中7D染色體的QTL與本試驗(yàn)中的QTL位于相同的染色體區(qū)間，且粒型效應(yīng)來源于相同的親本，是兩個試驗(yàn)中共同的QTL。本研究中7D染色體短臂的QTL效應(yīng)值較大，能解釋7.5%的粒形變異，而Borner在2 a 3點(diǎn)試驗(yàn)中也檢測到該QTL，可見其粒形效應(yīng)在不同年度和地點(diǎn)的穩(wěn)定性較高。

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