小麦萌发期耐盐碱相关性状关联分析及种质资源的筛选

论文摘要

小麦是我国重要的粮食作物,分布较为广泛。盐碱地占我国耕地面积的四分之一,导致可耕作面积减少,造成小麦产量下降。因此,研究小麦萌发期相关性状与耐盐碱性之间的关系,筛选耐盐碱小麦种质资源、挖掘与耐盐碱相关的基因位点,可以为小麦耐盐碱育种提供参考和依据。本研究利用205份小麦品种（系）构成的自然群体为材料,采用水培法培育幼苗,在盐碱胁迫条件（NaCl:70mmol/L;NaHCO3:30mmol/L）和对照条件（去离子水）进行萌发期形态和生理指标的测量。采用隶属函数值、主成分分析、综合评价值（D值）以及聚类分析方法对小麦耐盐碱性进行综合评价;通过全基因组关联分析定位相关性状显著位点,为小麦耐盐碱基因挖掘及分子标记辅助选择提供依据。主要研究结果如下:1.表型变异分析:在盐碱和对照条件下,各个指标的变异系数表现不同。苗含水量和根含水量在两种条件下的变异系数均低于10%,而且差异较小;变异系数最大的是脯氨酸,说明其对盐碱胁迫反应较敏感。2.相关性分析:苗高、胚芽鞘长、地上鲜重和干重、干重根冠比两两之间均呈极显著相关;苗含水量与最长根长、地上和地下鲜重、鲜重根冠比、干重根冠比、可溶性糖含量均有显著相关性;根含水量与地下鲜重、鲜重根冠比和苗含水量呈极显著正相关;脯氨酸含量与最大根长、干重根冠比、苗含水量、可溶性糖含量呈极显著相关。3.主成分分析:利用主成分分析将14个耐盐碱单项指标归纳为5个综合指标,分别是地上物质、根冠比、根含水量、根数、脯氨酸含量,累积贡献率达到82.557%。因此,可以考虑将贡献率较高的地上物质、根冠比、根含水量作为小麦萌发期耐盐碱的筛选指标。4.耐盐碱种质资源的筛选:在主成分分析的基础上,求出耐盐碱综合评价值（D值）并进行聚类分析,筛选出7个高耐盐碱品种,占总材料的3.41%;18个耐盐碱品种,占总材料的8.78%;118个中度耐盐碱品种,占总材料的57.56%;61个盐碱敏感品种,占总材料的29.76%。5.通过关联分析,检测到与耐盐碱相关性状有关的位点共412个,分布在除了4D染色体之外的20条染色体上,解释了5.29%-11.03%的表型变异。在盐碱条件下,检测到220个显著位点,在对照条件下检测到192个,而且还检测到41个一因多效位点。在两种条件下,检测到7D染色体IAAV9104位点控制可溶性糖含量;5A染色体wsnpRac1153218688426、7A染色体RAC875c66770208位点同时控制地上鲜重和干重;2B染色体wsnpExc1267520144479、4A染色体上Kukric46421168、BobWhitec7260197位点是控制胚芽鞘长的重要位点;在5B染色体上有控制苗高的重要位点。6.对各性状耐盐碱系数进行关联分析,发现wsnpExc1104817916681和wsnpKuc48868753646（3A）、BobWhitec18951953（3B）、Excaliburc1439880（4A）、Jaggerc4951122（5B）、wsnpExc660411441822和Kukric1779163（6A）、BS0009306351（6D）、BS0002311751（7A）这些位点与小麦萌发期耐盐碱性状有关。

论文目录

• 符号说明
• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
•   1.1 我国盐碱地现状
•   1.2 盐碱危害以及应对措施
•     1.2.1 盐碱造成的危害
•     1.2.2 应对盐害措施
•   1.3 耐盐碱相关指标的研究
•     1.3.1 耐盐碱形态指标的研究
•     1.3.2 耐盐碱生理指标的研究
•   1.4 国内外小麦耐盐碱分子研究进展
•     1.4.1 耐盐碱关联分析研究
•     1.4.2 耐盐碱QTL定位研究
•   1.5 本研究目的与意义
• 2 材料与方法
•   2.1 试验材料
•   2.2 试验方法
•     2.2.1 小麦幼苗室内培养
•     2.2.2 耐盐碱形态指标测量
•     2.2.3 耐盐碱生理指标测量
•   2.3 数据处理
•     2.3.1 表型数据处理
•     2.3.2 主成分分析
•     2.3.3 耐盐碱性综合评价
•     2.3.4 全基因组关联分析
• 3 结果与分析
•   3.1 盐碱胁迫浓度的筛选
•   3.2 耐盐碱相关性状的表型分析
•   3.3 耐盐碱相关性状的相关性分析
•   3.4 主成分分析
•   3.5 耐盐碱种质资源的筛选
•   3.6 全基因组关联分析
•     3.6.1 盐碱和对照条件下相关性状关联分析
•     3.6.2 相关性状耐盐碱系数关联分析
•   3.7 基因功能预测
• 4 讨论
•   4.1 小麦耐盐碱指标筛选
•   4.2 群体耐盐碱性鉴定
•   4.3 小麦耐盐碱相关性状重要基因位点与前人定位结果比较
• 5 结论
•   5.1 小麦萌发期耐盐碱指标的鉴定
•   5.2 筛选出耐盐碱品种
•   5.3 小麦耐盐碱重要标记位点
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李凤勤

导师: 刘树兵,陈建省

关键词: 小麦,盐碱胁迫,耐盐碱指标,种质资源,关联分析

来源: 山东农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学,农作物

单位: 山东农业大学

分类号: S512.1;S156.4

总页数: 67

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