小麦耐湿相关性状的关联分析论文自然科学文章_论文-自然科学文章.pdf
小麦耐湿相关性状的关联分析 湿害是影响小麦生产的全球性重要灾害,全球约 15-20%的小麦面积都会受 到湿害的影响。湿害一般是指土壤水分达到饱和时造成缺氧环境,因氧气亏缺导 致植株代谢异常,致使植株正常生长发育受到伤害。湿害影响小麦的植株发育、植物器官的形态建成、籽粒形成、灌浆与成熟,严重时会造成大面积减产和小麦品质劣变。培育与利用耐湿性品种是减少小麦湿 害影响的有效途径,因此,筛选耐湿品种并研究其耐湿性的遗传机制对于减轻小 麦湿害的危害具有重要意义。本研究以选自我国不同小麦生态区的 244 份小麦品种为试验材料,在苗期和 孕穗期利用盆钵试验进行淹水处理,调查在湿害胁迫下相关性状,确定不同品种 在不同生育期的耐湿性,同时选用 122 个覆盖小麦全基因组的 SSF 标记,检测小麦 品种的遗传多样性,分析其群体结构和连锁不平衡,结合耐湿性鉴定结果,对小麦 耐湿性进行关联分析,并发掘与耐湿性相关的优异等位变异,从而为小麦耐湿品 种选育提供参考依据。试验主要结果如下：1.以小麦苗期湿害胁迫处理后 4 周后 植株黄叶率及处理 8 周后的植株存活率作为苗期耐湿性指标,以孕穗期湿害胁迫 后 10 天时的相对主茎绿叶率（胁迫处理的主茎绿叶率与对照的主茎绿叶率的比 值）、胁迫后恢复生长 1 周的相对主茎绿叶率、成熟期相对株高及相对千粒重等 作为孕穗期耐湿相关指标评价小麦耐湿性,结果显示,供试材料的表型变异范围 十分广泛,品种间差异较大；各性状相关分析表明,调查性状间,除孕穗期胁迫处 理 10 天的相对主茎绿叶率与恢复生长 1 周后的相对主茎绿叶率相关系数较高外,其余性状之间的相关系数偏小,按各相关性状取前 30 位品种作为耐湿性较好的 品种,发现在不同性状间均表现耐湿的供试品种很少,说明小麦耐湿性评价的复 杂性,不同时期耐湿机制可能存在差异 2.103 个 SSF 标记在 244 份小麦材料中共检测出 453 个等位变异,每个标记 检测出 28 个等位变异,平均 4.40;每个位点的多态性信息量（PIC）变化范围为 0.139 0.837,平均为 0.559。3.对 103 个 SSR 标记采用 Structure2.2 软件进行 群体结构分析结果表明，该小麦供试群体最适亚群数目K 值为 34.LD 分析结果显 示,共计 5253 种两两位点组合中,不论共线性组合（同一连锁群）还是非共线性组 合（不同连锁群）,都有一定程度的 LD 存在；不平衡程度 D>0.5 的组合数较 少,只有 40 个,占总位点组合的 0.76%,得到统计概率（P<0.01）支持的不平衡 成对位点占总位点组合的 13.57%。5.通过关联分析，以 P<0.05 作为显著性水平，结果发现：有 11 个 SSR 位 点与苗期胁迫的黄叶率相关联；19 个位点与苗期胁迫的植株存活率相关联；19 个位点与孕穗期淹水 1 0 天的相对主茎绿叶率相关联；20 个位点与孕穗期淹水后 恢复生长 7 天的相对主茎绿叶率相关联；11 个位点与孕穗期胁迫后的相对株高 相关联；3 个位点与孕穗期胁迫处理后的相对千粒重相关联。6.从标记在染色体 上的分布看，除了 4D染色体上没有检测到关联标记外，其他 20 条染色体都检测到 了关联标记。其中,关联标记最多的是 2D 染色体和 7A 染色体,各检测到 9 个。其余染色体 上检测到的关联位点数目在 16 不等。7.对 P<0.01 的 21 个稳定关联的标记位点进行优异等位变异的发掘，发现:与苗期胁迫相对黄叶率相关的标记的等位变异增效最大的是 wmc494-240 典型 载体材料为莱州 95021）,减效效应最大的是 barc20-205（典型载体材料为豫麦 18）；与苗期胁迫后植株存活率相关的标记的等位变异增效最大的是 gwm169-210 典型载体材料为小偃 22）,减效效应最大的是 wmc311-112 典型载体 一般是指土壤水分达到饱和时造成缺氧环境因氧气亏缺导致植株代谢异常致使植株正常生长发育受到伤害湿害影响小麦的植株发育植物器官的形态建成籽粒形成灌浆与成熟严重时会造成大面积减产和小麦品质劣变培育与利用耐湿性重要意义本研究以选自我国不同小麦生态区的份小麦品种为试验材料在苗和孕穗利用盆钵试验进行淹水处理调查在湿害胁迫下相关性状确定不同品种在不同生育的耐湿性同时选用个覆盖小麦全基因组的标记检测小麦品种的遗传多样变异从而为小麦耐湿品种选育提供参考依据试验主要结果如下以小麦苗湿害胁迫处理后周后植株黄叶率及处理周后的植株存活率作为苗耐湿性指标以孕穗湿害胁迫后天时的相对主茎绿叶率胁迫处理的主茎绿叶率与对照的主茎绿叶率材料为定红 20 1）；与孕穗期胁迫 10 天的相对主茎绿叶率相关的标记的等位变异 增效最大的是 wmc407-134（典型载体材料为皖麦 27）,减效效应最大的是 gwm169-170（典型载体材料为淮麦 18）;与恢复生长一周后的相对主茎绿叶率相 关的标记的等位变异增效最大的是 wmc361-213（典型载体材料为宁 894037）,减 效效应最大的是gwm169-210（典型载体材料为北糯 1 号）；与胁迫后相对株高相 关的标记的等位变异增效最大的是 wmc494-240（典型载体材料为济麦 20）,减效 效应最大的是 cfd152-247（典型载体材料为宁 0311）；与胁迫后相对千粒重相关 的标记的等位变异增效最大的是 gwm169-210 典型载体材料为皖麦 38）,减效效 应最大的是wmc54-137（典型载体材料为宁 06-174）。一般是指土壤水分达到饱和时造成缺氧环境因氧气亏缺导致植株代谢异常致使植株正常生长发育受到伤害湿害影响小麦的植株发育植物器官的形态建成籽粒形成灌浆与成熟严重时会造成大面积减产和小麦品质劣变培育与利用耐湿性重要意义本研究以选自我国不同小麦生态区的份小麦品种为试验材料在苗和孕穗利用盆钵试验进行淹水处理调查在湿害胁迫下相关性状确定不同品种在不同生育的耐湿性同时选用个覆盖小麦全基因组的标记检测小麦品种的遗传多样变异从而为小麦耐湿品种选育提供参考依据试验主要结果如下以小麦苗湿害胁迫处理后周后植株黄叶率及处理周后的植株存活率作为苗耐湿性指标以孕穗湿害胁迫后天时的相对主茎绿叶率胁迫处理的主茎绿叶率与对照的主茎绿叶率
