小麦周8425B×小偃81重组自交系群体千粒重相关性状的QTL定位及单倍型分析

作     者：邹林翰 周新颖 张泽源 蔚睿 袁梦 宋晓朋 简俊涛 张传量 韩德俊 宋全昊 ZOU LinHan;ZHOU XinYing;ZHANG ZeYuan;YU Rui;YUAN Meng;SONG XiaoPeng;JIAN JunTao;ZHANG ChuanLiang;HAN DeJun;SONG QuanHao

作者机构：西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室 驻马店市农业科学院 南阳市农业科学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2022年第55卷第18期

页      面：3473-3483页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金(31971890) 

主　　题：小麦 千粒重 90K芯片 QTL定位 单倍型分析 标记开发 

摘      要：【目的】周8425B是中国小麦重要骨干亲本之一，小偃81是李振声院士选育的高产、优质、多穗型品种。千粒重是影响小麦产量的重要因素，发掘周8425B和小偃81的千粒重及相关性状的QTL，并分析不同生态区小麦品种所含QTL的单倍型与千粒重的关系，发掘优异单倍型，为不同生态区提高小麦产量及分子辅助育种提供基因型参考。【方法】以周8425B×小偃81衍生的重组自交系群体（F8）为研究对象，分别于2015和2016年在陕西杨凌（早晚播）进行田间种植，收获后对籽粒相关性状进行测量。利用90K芯片标记构建的高密度遗传图谱对3个环境下的千粒重、籽粒长、籽粒宽和籽粒厚进行QTL定位。同时，针对稳定的主效QTL开发相应的KASP分子标记，并以479份国内外小麦种质组成的自然群体为材料进行分子检测，结合自然群体的千粒重等性状进行关联分析；此外，从479份小麦中挑选出106份含有660K芯片基因型数据的当前黄淮麦区推广的小麦品种，以主效QTL置信区间的差异SNP为基础，进行目标QTL定位区间的单倍型分析，从而判断黄淮麦区中陕西、河南和山东种质材料中的优势类群。【结果】QTL定位结果显示，3个环境下共在8条染色体上检测到22个QTL，表型变异解释率（PVE）范围为4.77%—19.95%,12个位点为主效QTL(PVE10%)，其中***-6B可能为新QTL。4A、6A、6B、7D染色体上的QTL在多个环境中被检测到，其中，4A和7D染色体处QTL与已报道的相关位点位置相同或接近。6A染色体上的QTL区间包含已知千粒重基因TaGW2-6A，根据TaGW2-6A的分子功能标记检测结果，周8425B和小偃81同时含有TaGW2-6A，此外，基于单倍型分析结果，二者存在于不同的类群中，因此，该位点不同于TaGW2-6A，也可能为新的QTL。单倍型分析结果显示，***-6A总共分为5种单倍型，在不同产区占比超过20%的为6A＿h1，其在3个地点千粒重数据均高于其他单倍型；***-6B总共分为8种单倍型，在不同产区占比超过20%的为6B＿h6，在河南两点千粒重数据较高，推测含有这两类单倍型的材料为优势类群。此外，针对***-6B开发出共分离的KASP标记，并在479份材料组成的自然群体显著性检测中证明该位点与千粒重表型显著相关。【结论】***-6A和***-6B可能为新的与千粒重相关的主效QTL位点，6A＿h1和6B＿h6为优势单倍型，开发了一个与***-6B共分离的分子标记KASP＿IWA349，可用于分子标记辅助育种。