亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        小麥籽粒硬度QTL的分析

        2022-06-12 19:03:30周淼平楊學(xué)明張鵬張平平姚金保何漪
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年10期

        周淼平 楊學(xué)明 張鵬 張平平 姚金保 何漪

        摘要:小麥籽粒硬度是小麥分類和定級的重要標(biāo)準(zhǔn),會影響小麥面粉的最終用途。為了對小麥籽粒硬度的分子設(shè)計育種提供支撐,采用CI12633和揚麥158配制的重組自交系群體,進(jìn)行連續(xù)3年種植和籽粒硬度分析,結(jié)合該群體遺傳連鎖圖,對影響小麥籽粒硬度的數(shù)量性狀座位(QTL)進(jìn)行分子定位。結(jié)果表明,小麥3D、5B、6A、6D和7A染色體上均存在影響小麥籽粒硬度的QTL,單個QTL可以解釋11.3%~25.1%的表型變異;其中6A和6D染色體上的QTL由親本CI12633貢獻(xiàn),3D、5B和7A染色體上的QTL則來自親本揚麥158;3D、6A、6D和7A染色體為新發(fā)現(xiàn)的QTL。這些QTLs可為長江中下游麥區(qū)的軟質(zhì)弱筋小麥和硬質(zhì)中強(qiáng)筋小麥的培育提供參考。

        關(guān)鍵詞:小麥;籽粒硬度;數(shù)量性狀座位(QTL);分子設(shè)計育種

        中圖分類號: S512.103? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

        文章編號:1002-1302(2022)10-0072-03

        小麥籽粒硬度是小麥商品化分類、定級和定價的重要標(biāo)準(zhǔn),籽粒硬度不僅影響小麥籽粒的出粉率及面粉加工的能耗,還會通過影響面粉的流變學(xué)特性進(jìn)而影響面粉的加工品質(zhì)。因此,開展小麥籽粒硬度遺傳機(jī)制的研究對于指導(dǎo)小麥品種改良具有極其重要的意義。

        小麥籽粒的硬度受種植品種、種植環(huán)境及栽培措施的影響,其中品種基因型是主要影響因素[1]。研究發(fā)現(xiàn),小麥籽粒硬度是由多基因控制的數(shù)量性狀,主要由位于5D染色體短臂Ha位點的Pina和Pinb基因決定,軟質(zhì)對硬質(zhì)為顯性,當(dāng)2個基因均為野生型時,籽粒為軟質(zhì),當(dāng)Pina缺失或Pinb發(fā)生突變時,籽粒表現(xiàn)為硬質(zhì)[2]。除Ha位點外,在1A、1B、4B、5A、5B、5D和7A等染色體上也發(fā)現(xiàn)了影響小麥籽粒硬度的數(shù)量性狀座位(QTL)[3-7]。由于以往的QTL定位研究多采用多態(tài)性相對較低的簡單重復(fù)序列(SSR)標(biāo)記,遺傳連鎖圖的基因組覆蓋率偏低,部分QTL不能被檢出,導(dǎo)致單個研究定位的QTL數(shù)目少、總體表型解釋率低。隨著小麥參考基因組組裝的完成及基因組測序技術(shù)的發(fā)展,高通量標(biāo)記的開發(fā)及高密度遺傳圖譜的構(gòu)建成為可能,小麥Q(jìng)TL的定位也愈來愈高效和準(zhǔn)確。

        本研究擬采用籽粒硬度差異明顯的小麥品種CI12633和揚麥158構(gòu)建的重組自交系群體為材料,結(jié)合該重組自交系群體的高密度遺傳連鎖圖,定位影響小麥籽粒硬度的QTLs,以期為今后小麥品質(zhì)設(shè)計育種提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 重組自交系群體和遺傳連鎖圖的構(gòu)建

        1.1.1 親本及重組自交系群體的構(gòu)建 CI12633品種是提莫菲維小麥的六倍體衍生系,該品系籽粒小,但籽粒硬度較高;揚麥158為江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所培育的品種,該品種適應(yīng)性廣,綜合抗病性好,曾在長江中下游地區(qū)大面積種植,籽粒硬度中等。

        重組自交系群體以揚麥158為母本、CI12633為父本,采用單粒傳的方法培育,該群體含有198個家系,2017年已達(dá)第7代,本研究對其中94個家系進(jìn)行基因型分析和籽粒硬度的測定。

        1.1.2 遺傳連鎖圖的構(gòu)建 采用二代測序方法開發(fā)該群體的單核苷酸多態(tài)性(SNP)標(biāo)記,選取含有95%以上家系基因型的SNP標(biāo)記,去除共分離分子標(biāo)記,結(jié)合群體多態(tài)性SSR標(biāo)記,用JoinMap 4.0軟件構(gòu)建遺傳連鎖圖,詳見周淼平等的研究[8],該遺傳圖譜覆蓋2 510.7 cM,含有3 355個分子標(biāo)記,包含31個連鎖群,根據(jù)SSR和小麥基因組信息,可以將所有連鎖群分配至相應(yīng)的染色體上。

        1.2 親本和重組自交系群體的籽粒硬度測定

        親本和群體各家系于2017、2018、2019年種植于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動物科學(xué)基地,行長 1.6 m,行寬0.25 m,每行均勻播種20粒種子,每個親本和家系間間隔1行,按常規(guī)管理,小麥成熟后收獲種子,曬干。每個親本和家系隨機(jī)取150粒籽粒,用Perten SKCS4100單籽粒硬度測定儀測定籽粒硬度指數(shù),以硬度指數(shù)指示籽粒硬度,硬度指數(shù)數(shù)值越高,籽粒硬度越大。

        1.3 數(shù)據(jù)分析和QTL定位

        各個試驗重組自交系群體的籽粒硬度指數(shù)最小值、最大值和平均值及試驗間相關(guān)系數(shù)用R軟件計算。籽粒硬度QTL分析用MapQTL 5.0軟件[9],先用QTL區(qū)間作圖法(interval mapping)初步定位,然后用復(fù)合QTL作圖法(MQM Mapping)進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)置換檢測(permutation test)推薦的極大似然函數(shù)比的常用對數(shù)(likelihood of odd,LOD值)判定是否存在QTL。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 親本和重組自交系群體籽粒硬度的測定結(jié)果

        于2017、2018、2019年連續(xù)3年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動物科學(xué)基地對親本和重組自交系群體各家系進(jìn)行試驗。由表1可以看出,親本CI12633的籽粒硬度與揚麥158差異明顯,3年的種植結(jié)果也進(jìn)一步證實這一結(jié)果;CI12633、揚麥158的3年平均籽粒硬度指數(shù)分別為68.5、47.9;群體的籽粒硬度指數(shù)呈連續(xù)分布,且有超親現(xiàn)象,表明小麥籽粒硬度性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀。

        在本試驗中,小麥籽粒硬度的遺傳力較高,受環(huán)境的影響小,可以從群體各家系連續(xù)3年試驗的相關(guān)系數(shù)看出:2017年群體籽粒硬度指數(shù)與2018、2019年群體籽粒硬度指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)均為0.8,2018年群體籽粒硬度指數(shù)與2019年群體籽粒硬度指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)為0.7。

        2.2 小麥籽粒硬度性狀的QTL定位結(jié)果

        根據(jù)3年重組自交系群體籽粒硬度測定資料,結(jié)合已經(jīng)構(gòu)建的該群體高密度遺傳連鎖圖,采用復(fù)合區(qū)間作圖,共檢測到5個QTL位點,分別位于3D、5B、6A、6D和7A染色體上(圖1),單個QTL可以解釋11.3%~25.1%的表型變異,其中6A、6D染色體QTL由親本CI12633貢獻(xiàn),3D、5B、7A染色體的QTL則來自親本揚麥158(表2),7B、7D染色體雖然在區(qū)間作圖中檢測到QTL,但未能通過復(fù)合區(qū)間作圖的檢測。

        在本研究發(fā)現(xiàn)的QTL中,位于3D、5B和6D染色體的QTL均只在1年表型資料中檢測到,屬于不穩(wěn)定QTL,可能與特定的環(huán)境有關(guān)。位于7A、6A染色體的QTL分別在2、3年表型資料中檢測到,屬于較為穩(wěn)定的QTL,可以在今后的標(biāo)記輔助育種或設(shè)計育種中發(fā)揮重要作用,特別是位于6A染色體的QTL,不僅穩(wěn)定,而且表型解釋率和加性效應(yīng)均較高,與之緊密連鎖的分子標(biāo)記是SNP標(biāo)記,可進(jìn)行高通量篩選。

        3 討論與結(jié)論

        采用重組自交系群體3年表型資料及遺傳連鎖圖,分別在3D、5B、6A、6D和7A染色體上定位了影響小麥籽粒硬度的QTL。由于親本CI12633和揚麥158籽粒硬度均超過軟質(zhì)小麥,且對小麥籽粒硬度的影響最大,位于5D染色體的Ha位點在群體中未出現(xiàn)分離,因此推測2個親本在該位點均為硬質(zhì)突變型。與已有研究相比,位于3D、6A和6D染色體上的QTL尚未見報道,為新發(fā)現(xiàn)的QTL,特別是6A染色體的QTL比較穩(wěn)定,表型解釋率高,加性效應(yīng)明顯,可在今后小麥籽粒硬度的遺傳育種中發(fā)揮重要作用。

        Groos等借助2個硬質(zhì)小麥構(gòu)建的重組自交系群體,曾在5B染色體上發(fā)現(xiàn)1個影響小麥籽粒硬度的QTL,可解釋7.9%~9.4%的表型變異[4],根據(jù)SSR標(biāo)記信息,該QTL與本研究中檢測到的位于5B染色體的QTL位置接近,可能為相同的QTL。Kumar等采用重組自交系群體在2地連續(xù)2年進(jìn)行表型資料分析發(fā)現(xiàn),在7A染色體的364.8~373.1 cM位置存在影響籽粒硬度的QTL,可解釋7.4%的表型變異[7],但是根據(jù)小麥基因組信息,本研究檢測到的位于7A染色體上的QTL與之相距較遠(yuǎn),為不同的QTL。

        根據(jù)籽粒硬度,小麥可以分為軟質(zhì)麥與硬質(zhì)麥,用軟質(zhì)麥磨制的面粉顆粒度小、破損淀粉含量低、面粉吸水率低,適合制作餅干和糕點等;用硬質(zhì)麥磨制的面粉顆粒度大、破損淀粉含量高、面粉吸水率較高,適合制作面包和優(yōu)質(zhì)面條等[1]。在本研究中,親本CI12633為引進(jìn)的白粉病抗源,后來的研究發(fā)現(xiàn),其對小麥紋枯病和莖基腐病均有較好的抗性[8,10];揚麥158的綜合抗病性好,曾在長江中下游地區(qū)大面積種植。因此,可根據(jù)最終加工目的及親本特性,結(jié)合本研究發(fā)現(xiàn)的影響籽粒硬度的QTL,指導(dǎo)針對長江中下游麥區(qū)的軟質(zhì)弱筋及中強(qiáng)筋等品質(zhì)小麥的品種改良。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鄭雅月,趙振杰,趙萬春,等. 小麥籽粒硬度研究進(jìn)展[J]. 麥類作物學(xué)報,2017,37(7):915-922.

        [2]Bhave M,Morris C F. Molecular genetics of puroindolines and related genes:allelic diversity in wheat and other grasses[J]. Plant Molecular Biology,2008,66(3):205-219.

        [3]Igrejas G,Leroy P,Charmet G,et al. Mapping QTLs for grain hardness and puroindoline content in wheat (Triticum aestivum L.)[J]. Theoretical and Applied Genetics,2002,106(1):19-27.

        [4]Groos C,Bervasb E,Charmet G. Genetic analysis of grain protein content,grain hardness and dough rheology in a hard×hard bread wheat progeny[J]. Journal of Cereal Science,2004,40(2):93-100.

        [5]Heo H,Sherman J. Identification of QTL for grain protein content and grain hardness from winter wheat for genetic improvement of spring wheat[J]. Plant Breeding and Biotechnology,2013,1(4):347-353.

        [6]Ibba M I,Kiszonas A M,See D R,et al. Mapping kernel texture in a soft durum (Triticum turgidum subsp. durum) wheat population[J]. Journal of Cereal Science,2019,85:20-26.

        [7]Kumar A,Mantovani E E,Simsek S,et al. Genome wide genetic dissection of wheat quality and yield related traits and their relationship with grain shape and size traits in an elite × non-adapted bread wheat cross[J]. PLoS One,2019,14(9):e0221826.

        [8]周淼平,姚金保,楊學(xué)明,等. 小麥紋枯病抗性QTL的分析[J]. 麥類作物學(xué)報,2020,40(5):554-559.

        [9]van Ooijen J W. MapQTL5,Software for the mapping of quantitative trait loci in experimental population[M]. Netherlands:Kyazma B V,Wageningen,2004.

        [10]周淼平,張 鵬,楊學(xué)明,等. 小麥莖基腐病抗性QTL 的分析[J]. 麥類作物學(xué)報,2021,41(5):538-543.

        日本成年一区久久综合| 久久99国产亚洲高清| 无码丰满少妇2在线观看| www.日本一区| 蜜桃网站入口可看18禁| 无码人妻一区二区三区免费看| av综合网男人的天堂| 久久久久亚洲精品天堂| 国产精品98福利小视频| 少妇精品揄拍高潮少妇桃花岛| 国产免费久久精品99久久| 丁香五香天堂网| 丰满人妻无套中出中文字幕| 亚州中文字幕乱码中文字幕| 24小时免费在线观看av| 精品国产精品三级精品av网址| 国内精品人妻无码久久久影院| 成全视频高清免费| 久久久久国产精品四虎| 日韩一级精品亚洲一区二区精品| 可以免费看亚洲av的网站| 久久久精品456亚洲影院| 欧美日韩精品一区二区三区高清视频| 狠狠久久av一区二区三区| 欧美性受xxxx黑人猛交| 精品欧洲av无码一区二区三区| 欧美日韩高清一本大道免费| 午夜少妇高潮在线观看视频| 国产精品a免费一区久久电影| 双腿张开被9个黑人调教影片| 亚洲av乱码专区国产乱码| 日本大片一区二区三区| 亚洲一区二区三区特色视频| 久久er99热精品一区二区| 久久青青草原亚洲AV无码麻豆| 在线观看日本一区二区三区| 国产精品永久在线观看| 国产乱子伦精品免费无码专区| 青青青草国产熟女大香蕉| 日韩精品在线一二三四区| 国产精品欧美福利久久|