近日,农学院智慧农业系任天恒课题组在利用小麦穗发芽抗性qtl研究的工作中取得新进展。该研究以抗穗发芽品种川农17和易感穗发芽品种川农11创制的ril群体为研究材料,通过小麦55k芯片绘制了一张含有8329个snp分子标记的高密度遗传连锁图谱。通过多年的穗上发芽率调查,在小麦3d染色体上定位了一个能够显著提高小麦整穗发芽率(the spike germination rate, sgr)的稳定主效qtl位点cqsgr.sau.3d,该位点可以解释群体中33.25%的sgr的表性变异。
图1不同株系的穗发芽情况
研究发现,凡是携带有该qtl位点的株系,其sgr值在不同的年份中分别为26.21%,21.92%,38.28%和28.95%(平均数),而不含该qtl位点的株系,其sgr值在不同年份中则分别为7.9%,4.68%,15.05%和9.26%(平均数)。两者之间具有显著差异(p<0.001)。
图2携带有相应qtl位点的株系会显著提高sgr
值得注意的是,一般来说,小麦的穗发芽率(sgr)和发芽指数(gi),发芽率(gr),发芽势(gp)等呈显著正相关关系。而在本研究中发现的主效qtl位点cqsgr.sau.3d仅显著影响sgr的表型,而与gi、gr、gp等性状之间无显著关系,因此具有更为重要的应用意义。
图3 qtl cqsgr.sau.3d对sgr和gi的影响
该研究以四川农业大学为第一署名单位,农学院李治老师和2022届硕士毕业生陈永艳为共同第一作者,任天恒副教授为通讯作者,以题目《identification of a stable major‑effect quantitative trait locus for pre‑harvest sprouting in common wheat (triticum aestivuml.) via high‑density snp‑based genotyping》在国际著名期刊《theoretical and applied genetics》(中科院一区top期刊,if=5.574)发表,为雨养农业区的小麦抗穗发芽育种提供了新依据。
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