不同小麦品种抗旱性综合评价及抗旱相关性状的SNP关联分析

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:anglewang
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小麦是我国乃至全世界重要的粮食作物之一。干旱是限制小麦产量的重要因素。减少干旱导致产量损失的有效途径之一是抗旱品种的鉴定和培育。因此,筛选适合当地气候条件的抗旱节水小麦品种,明确其抗旱机理和遗传表达,对于指导小麦生产和新品种的选育都具有重要意义。1、试验以119份小麦品种(系)作为材料,在萌发期用-0.5MPa19.6%PEG-6000水培模拟干旱,测量株高、主根数、最长根长和胚芽鞘长等。结果表明,供试材料的5个性状均值,处理比对照分别下降了 77.3%,40.0%,30.7%,16.7%和78.0%,不同品种间差异明显。19.6%PEG-6000处理促进了部分材料的主胚根长伸长,这部分种质可能为萌发期对干旱响应比较积极的品种。隶属函数法计算综合评价值(D值)结果表明,其与胚芽鞘长、主根数等各指标抗旱系数的隶属函数值均呈极显著正相关。UPGMA聚类分析将试验材料在遗传距离为0.82处共分为2大类。初步筛选出小麦萌发期较强抗旱种质为:洛夫林13、汶农14、中国春、漯麦8号、轮选987、泰山22、山农17、泰农18、烟航选2号、中育6号、鲁麦14、泰农6258。2、试验以-0.5MPa19.6%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫对供试材料在苗期的抗旱性进行了评价,测量了总根长、最长根长、根表面积、平均根直径和苗高等11个指标。利用主成成分分析将11个指标转化为5个相互独立的综合指标,计算出每个品种各综合指标值。再利用隶属函数法,对119个品种进行了抗旱性评价。通过主成成分分析筛选出可以作为鉴定小麦苗抗旱性的指标:根系性状相关指标(总根长、根表面积、根体积)、植株形态特征(苗高、最长根长、根冠比)。利用隶属函数法筛选出了蚰包、山农17和淮麦20共3份苗期抗旱性强的小麦品种。3、试验以89份小麦品种(系)作为材料,于2014-2015,2015-2016年分别调查在雨养和灌溉两种条件下的穗长、穗下节长、穗叶距、小穗数、穗粒数、株高、沟、旗叶长、旗叶宽、粒重10个指标。利用隶属函数法筛选出了抗旱性强的品种,2014年表现强抗旱性的品种有鲁原502、周麦24、烟农5158、淮麦18、935106、鑫296、中麦175共7份材料;2015年表现强的抗旱性品种有周麦26、泰农18、淮麦31、冀麦5265、淮麦26、豫麦13、新麦23和淮麦29共10份材料,通过两年综合评价值均值看,表现强抗旱性品种有淮麦33、鲁原502、农大3338三份材料。以综合评价值D值作为响应变量,各指标的抗旱系数为回归变量进行了逐步多元回归分析,最终旗叶长、穗叶距、穗下节长、小穗数、穗粒数(或沟)五个指标的抗旱系数选入模型,可以解释90%以上的综合评价值D值的变异,为小麦抗旱性评价提供一种可行的方法,有助于提高效率。4、以119份小麦品种(系)为材料,利用小麦90K芯片进行分析获得26026个单核苷酸多态性(SNP)标记。并对不同时期抗旱相关指标进行关联分析,发现68个与各性状显著关联的SNP(P<0.0001),分别分布在1B、1D、2A、2D、3B、4A、4B、4D、5A、6A、6B、7A和7B染色体上,其中13个位点在至少两个环境中检测到。
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