發(fā)布時間：2020-06-12 08:47

【摘要】：小麥是全球主要糧食作物之一,小麥淀粉是人類能量和碳水化合物的重要來源,占籽粒重量的70%。小麥籽粒中淀粉合成由一系列酶催化形成,其酶活性高低對籽粒重量和產(chǎn)量有顯著影響。SSIV在淀粉合成中起重要作用,其主要功能是控制淀粉顆粒形成。為了挖掘更多有利的等位變異,利用EcoTILLING技術(shù)在362份中國和巴基斯坦小麥品種中篩選出TaSSIV-A,B和D基因一系列SNP位點,將這些SNP位點轉(zhuǎn)化成高通量的KASP標記,鑒定TaSSIV基因單倍型,并對TaSSIV單倍型與農(nóng)藝性狀進行關(guān)聯(lián)分析。主要結(jié)果如下:Ⅰ.通過EcoTILLING技術(shù)篩選到TaSSIV三個部分同源基因共38個SNPs,其中在TaSSIVA,B和D中各篩選到10、15和13個SNPs。在篩選出的變異位點中,TaSSIV-A和TaSSIV-B基因各篩選出2個錯義突變,TaSSIV-D基因篩選到3個錯義突變。Ⅱ.上述SNPs轉(zhuǎn)化為高通量KASP標記。其中,TaSSIV-A基因4個標記(A1673T,C5952T,A2403C和C2436T)和TaSSIV-B基因2個標記(C1560T,C6107T)等位變異頻率均大于5%,其余標記等位變異頻率均小于5%。TaSSIV-D基因中所有SNPs等位變異頻率均小于5%,因此不對其做進一步分析。Ⅲ.在中國微核心種質(zhì)庫中,分別鑒定出TaSSIV-A和TaSSIV-B基因各3個單倍型,并且其等位變異頻率均大于5%。TaSSIV-A基因單倍型分別為Hap-1-1A(AATC),Hap-2-1A(ACTT)和Hap-3-1A(ACTC);TaSSIV-B基因單倍型分別為Hap-1-1B(CC),Hap-2-1B(TC)和Hap-3-1B(CT)。關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明單倍型Hap-2-1A(ACTT)與千粒重(TGW)呈顯著相關(guān)。Ⅳ.在中國地方品種中,千粒重相關(guān)的優(yōu)異單倍型(Hap-2-1A)頻率較低,而在栽培品種中,在I-IV麥區(qū)優(yōu)異單倍型(Hap-2-1A)頻率均高于50%。變異頻率和地理分布結(jié)果表明,在中國小麥育種進程中,優(yōu)異單倍型(Hap-2-1A)受到了正向選擇。Ⅴ.在巴基斯坦小麥品種中,優(yōu)異單倍型(Hap-2-1A)在Punjab灌溉區(qū)和旱作區(qū)分布頻率較高,分別為78%和52%。本研究結(jié)果表明EcoTILLING技術(shù)可用于自然變異的挖掘,并且這些KASP標記可用于小麥分子標記輔助育種,為小麥產(chǎn)量提升和淀粉改良奠定基礎(chǔ)。本研究在362份小麥品種中共鑒定出38個等位變異,關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明其中一個單倍型與千粒重顯著相關(guān),并且該類單倍型可進一步用于后續(xù)研究,作為提升小麥產(chǎn)量相關(guān)性狀的選擇標準。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S512.1

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本文編號：2709289