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通过QTL定位的方法解析小麦粒重性状的遗传机制,发掘环境稳定型和高温/干旱环境适应型QTL位点,对于培育广适性和高温/干旱适应性小麦品种具有重要意义。本研究以普通小麦ND3488与ND459杂交产生的191个高代重组自交家系为研究材料,在10个环境下对小麦粒重、粒型和穗部性状进行考察,并进行了 QTL定位。另外,以ND3488/ND459F2和F2:3群体为材料,通过筛选重组单株对小麦千粒重主效QTL位点QTgw-6A所在的染色体区段进行分解,经连锁分析、基因表达、启动子活性分析及单标记回归分析,确定TaGW2-6A基因为QTgw-6A.1区段内的候选基因。主要研究结果如下:1.以普通小麦ND3488/ND459 RIL 群体为材料,应用 SSR标记和 Illumina(?)Infinium 90K iSelect(?)基因芯片构建了包含176个SSR标记和10,815个SNP标记的高密度遗传连锁图谱。该图谱总长2930.13 cM,覆盖21条小麦染色体,包含2030个位点,平均位点密度为1.44cM。通过生物信息学分析,将5527个小麦unigene、1021个染色体缺失bin定位的小麦EST、3675个短柄草基因和3685个水稻基因整合到了小麦遗传连锁图谱上。2.通过复合区间作图法,对8个冬播环境、2个春播环境下的9个农艺性状(包括千粒重、籽粒面积、籽粒周长、粒宽、粒长、穗长、穗粒数、穗粒重和可育小穗数)进行了 QTL检测。同时,采用相同的方法对两种环境下各性状的最佳无偏线性估计进行了 QTL检测。共检测到233个QTL,分布在17条小麦染色体上,其中1B、2B、5A、5B、6A和7A染色体上的QTL数目较多。分析发现,有119个为环境稳定型QTL,单个QTL的表型变异贡献率为3.45%-50.55%。共有11个千粒重QTL仅在冬播环境下特异表达,其中QTgw-6A.1、QTgw-6A.2和QTgw-6A.3为千粒重主效QTL,表型变异贡献率分别为6.95%-12.85%、10.15%-24.00%和10.20%-15.87%。共有4个千粒重QTL仅在春播环境下特异表达,其中QTgw-5A.5和QTgw-5A.6为千粒重主效QTL,表型变异贡献:率分别为20.62%-50.55%和13.99%-37.78%。3.采用比较基因组学方法,开发了 30个6A染色体特异的小麦SSR标记,对小麦千粒重QTL位点QTgw-6A所在的染色体区段进行了 SSR标记加密。以ND3488/ND459 F2群体为材料,通过筛选目标QTL区域的重组单株,将QTgw-6A区段分解为3段,即QTgw-6A.1、QTgw-6A.2和QTgw-6A.3。在此基础上,以10个ND3488/ND459 F2:3群体为材料,证实QTgw-6A.1和QTgw-6A.3区段内存在控制小麦粒重及粒型性状的基因。4.克隆了水稻OsGW2的同源基因TaGW2-6A,发现与小粒亲本ND459相比,大粒亲本ND3488中TaGW2-6A启动子区域存在114bp缺失,导致TaGW2-6A启动子活性降低,这也与外稃中的表达水平分析结果相吻合。在此基础上,开发了一个共显性的基因功能性标记,并将TaGW2-6A基因定位到QTgw-6A.1区段内。以剩余杂合系衍生F2群体为材料,进一步证实TaGW2-6A与小麦粒重及粒型性状显著相关,带有ND3488等位基因的个体的千粒重、籽粒面积、籽粒周长、粒长和粒宽分别增加11.84、6.84、2.42、1.83和5.19%,说明TaGW2-6A为QTgw-6A.1区段内控制小麦粒重及粒型性状的候选基因。通过检测不同倍性的1114份小麦材料,共发现3份普通小麦基因型具有大粒亲本ND3488的TaGW2-6A等位变异。