利用英国参照群体Avalon×Cadenza模拟研究小麦产量分子设计育种
作者单位：中国农业科学院作物科学研究所 John Innes CentreNorwich Research ParkNorwichNR47UHUK
会议名称：《2014年中国作物学会学术年会》
会议日期：2014年
摘 要：育种家对小麦进行遗传改良时同时选择质量和数量性状,而后者被称之为数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL),对数量性状基因的研究依然是现代遗传学的热点之一。从QTL发掘到成功将有利等位基因引入新优良品种,并最终应用到小麦田间育种是一个漫长的过程。针对QTL的应用问题,本研究采用模拟的方法根据英国小麦育种目标的要求开展产量及产量相关性状设计育种工作。首先利用英国参照群体Avalon×Cadenza产生的201个DH系对产量、产量构成因素、株高、抽穗期、茎强度和条锈病进行了定位,然后利用育种模拟工具QuLine比较三种结合标记辅助选择育种方法选择到目标基因型的效率。针对英国小麦育种环境,目标基因型具有的特征包括产量高,与亲本Avalon具有相似的株高和抽穗期;具有Rht-D1b和Vrn-A1b等位基因;千粒重大,穗粒数多,粒长且宽,根系强大而且抗条锈病和花叶病性。QTL定位结果表明共检测到163个位点,其中产量性状检测到17个QTL,主效QTL位于染色体2D;茎强度主效QTL位于染色体3B;Yr6位于染色体7B。不同性状间共定位的QTL位于染色体1A,1D,2A,2D,3A,3B,4B,4D,5A和6A,其中穗粒数QTL(染色体4D)与半矮杆基因Rht-D1b关联;产量和穗粒数间共定位QTL与矮杆基因Rht8等位基因关联。产量和产量构成因素等共定位QTL间的多效性或连锁效应对设计目标基因型的影响也在本研究中进行了讨论。模拟结果表明经过F代富集,F-DH方法相比混合选择方法和修饰SSD方法在目标基因型的个数和遗传进度方面都具有明显的优势。本研究选择的亲本组合和育种方法为利用分子设计育种培育高产稳产小麦新品种提供了指导,目前也正在开展田间验证工作。