小麦旗叶相关性状位点鉴定、验证及其与产量性状的关系
小麦的旗叶通过调控光合作用的进行进而影响小麦产量。冬小麦品系“20828”具有高抗条锈(Maetal.2019a)和多小穗特性(Maetal.2019b)。四川农业大学小麦所郑有良教授研究团队利用小麦55KSNP芯片和SSR标记，对“20828”与国审小麦川农16杂交创制的含有199个株系的重组自交系群体进行基因分型(Liuetal.2018)，同时在三年十个生态点对该群体包括旗叶长、旗叶宽、旗叶面积、旗叶长宽比、旗叶基角、旗叶开角和旗叶披垂度等七个旗叶性状表型进行了鉴定（图1）。
图1Phenotypesoftheparentsandselectedlines.
基于QTL分析，在2D、4B和5B染色体上共检测到8个稳定的旗叶相关性状QTL，能解释3.15–35.68%的表型变异，其中QFll.sicau-5B.3和QFlr.sicau-5B共定位染色体5BL上标记AX-94444684和AX-109617127的4cM区间；QFll.sicau-2D.3、QFlw.sicau-2D和QFla.sicau-2D共定位染色体2DS上标记AX-109422526和AX-108911375的5cM区间；QFloa.sicau-2D.1和QFlba.sicau-2D共定位染色体2DS上标记AX-111699181和AX-110321349的9.5cM区间（图2）。
图2ThemapsofidentifiedQTL
对亲本“20828”与川农16进行660KSNP芯片分型，利用SNP数据成功开发出与主效QTLQFll.sicau-5B.3和QFlr.sicau-5B紧密连锁的KASP标记KASP-AX-110576088。用该标记对主效QTLQFll.sicau-5B.3和QFlr.sicau-5B在5个不同的遗传背景群体中进行验证，T检验结果表明含有该主效QTL的‘20828’增效位点的株系比不含该位点的株系的旗叶长增加3.03％至17.61％，平均达到10.45％；旗叶长宽比增加0.34％至41.75％，平均达到7.35％（图3）。
图3ValidationofQFll.sicau-5B.3andQFlr.sicau-5Binfivepopulationswithdifferentgeneticbackgroundsundermultipleenvironments.
同时，利用已开发的KASP标记KASP-AX-94721936对QFlw.sicau-2D,QFll.sicau-2D.3和QFla.sicau-2D也进行了验证，在3个不同的遗传背景群体中进行验证，T检验结果表明含有该主效QTL的‘20828’增效位点的株系比不含该位点的株系的旗叶长增加5.41％至16.17％，平均达到8.12％；旗叶宽增加2.86％至8.50％，平均达到6.39％；旗叶面积增加0.96％至22.63％，平均达到10.79％（图4）。
图4ValidationofQFll.sicau-2D.3,QFlw.sicau-2DandQFla.sicau-2Dinthreepopulationswithdifferentgeneticbackgroundsundermultipleenvironments.
旗叶与产量相关性状的相关性分析和条件QTL分析的结果表明旗叶通过调控光照面积和光入射角度影响总光合作用，进而影响小麦的产量（图5）。
图5ConditionalQTLanalysisamongflagleaf-relatedtraitsandyield-relatedtraits.
比较基因组学分析发现主效QTL侧翼标记所在区间内中国春与节节麦和野生二粒对应的物理区间内有一些可能与旗叶调控相关的基因，如：TraesCS5B01G317800、TraesCS5B01G346000和TraesCS2D01G084700。以上结果为旗叶相关性状QTL后续的精细定位和克隆工作奠定了基础。
该结果于2019年10月18日发表在TheoreticalandAppliedGenetics杂志上（Flagleafsizeandpostureofbreadwheat:geneticdissection,QTLvalidationandtheirrelationshipswithyield-relatedtraits）
文章链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03458-2。
该研究得到国家自然科学基金、四川省重大科技专项课题、四川省科技厅国际科技合作交流项目和四川省留学人员科技活动项目择优资助重点项目的资助。
参考文献：
LiuJ,LuoW,QinN,DingP,ZhangH,YangC,MuY,TangH,LiuY,LiW,JiangQ,ChenG,WeiY,ZhengY,LiuC,LanX,MaJ*(2018)A55KSNParray-basedgeneticmapanditsutilizationinQTLmappingforproductivetillernumberincommonwheat.TheorApplGenet131:2439-2450
MaJ,DingP,LiuJ,LiT,ZouY,HabibA,MuY,TangH,JiangQ,LiuY,GuoyueC,JiruiW,MeiD,PengfeiQ,WeiL,ZhienP,YouliangZ,YumingW,XiujinL*(2019a)IdentificationandvalidationofamajorandstablyexpressedQTLforspikeletnumberperspikeinbreadwheat.TheorApplGenet:132:3155–3167
MaJ,QinN,CaiB,ChenG,DingP,ZhangH,YangC,HuangL,MuY,TangH,LiuY,LiuY,WangJ,QiP,JiangQ,ZhengY,LiuC,LanX,WeiY*(2019b)IdentificationandvalidationofanovelmajorQTLforall-stagestriperustresistanceon1BLinthewinterwheatline20828.TheorApplGenet132:1363-1373
主题测试文章，只做测试使用。发布者：最新稳定辅助网，转转请注明出处：https://www.744broad.com/15760.html
