【摘要】：小麥?zhǔn)侨蜃钪匾募Z食作物之一,低溫冷害是限制小麥生產(chǎn)的重要非生物逆境脅迫。應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù)篩選與抗寒性相關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,能加快推進(jìn)小麥抗寒的育種進(jìn)程,為小麥分子標(biāo)記輔助育種提供理論依據(jù)。本研究以543份小麥自然群體為研究材料,鑒定小麥苗期抗寒性,利用高通量測(cè)序技術(shù)得到的基因型數(shù)據(jù)對(duì)自然群體進(jìn)行了群體結(jié)構(gòu)和親緣關(guān)系分析,同時(shí)與抗寒性鑒定的表型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,以篩選出與抗寒性性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)。同時(shí)研究了室內(nèi)小麥抗寒性鑒定的最適低溫脅迫溫度,比較和分析不同低溫脅迫條件下各指標(biāo)的變化規(guī)律,結(jié)合田間抗寒性指標(biāo)數(shù)據(jù),找出一套重復(fù)性好、可操作性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高的室內(nèi)小麥抗寒性鑒定評(píng)價(jià)方法。主要研究結(jié)果如下:1.室內(nèi)低溫(-14℃)冷凍處理3h的小麥冷凍成活率與田間凍害等級(jí)調(diào)查數(shù)據(jù)呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.427)。根據(jù)低溫冷凍處理3h后的小麥冷凍成活率大小,可以判斷小麥?zhǔn)軆龊Φ某潭?進(jìn)而小麥抗寒性鑒定。2.在控制群體結(jié)構(gòu)和材料間親緣關(guān)系條件下,利用混合線性模型將11140個(gè)多態(tài)性SNP,抗寒性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,共檢測(cè)到75個(gè)與小麥抗寒性顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn),分布在小麥的第1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、6B、6D、7A、7B、和7D號(hào)染色體上。其中2B和5A染色體上數(shù)量最多,為8個(gè),第5B、7B染色體數(shù)量較多,為7個(gè)。貢獻(xiàn)率最大的SNP標(biāo)記(BS00044895_51)位于7A染色體上,能解釋18.70%的表型變異,貢獻(xiàn)率最小的SNP標(biāo)記(Ra_c2964_2254)位于3D染色體上,解釋3.50%的表型變異。3.利用MLM模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,凍害等級(jí)在6個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到63個(gè)與抗寒相關(guān)的SNP位點(diǎn),貢獻(xiàn)率在3.51%(IACX5971、Ex_c52589_795)-14.91%(wsnp_CAP11_c2435_1256981)之間;死蘗率在4個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到56個(gè)與抗寒相關(guān)的SNP位點(diǎn),貢獻(xiàn)率在3.50%(Ra_c2964_2254)-18.70%(BS00044895_51)之間;枯葉率在4個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到42個(gè)與抗寒相關(guān)的SNP位點(diǎn),貢獻(xiàn)率在4.04%(RAC875_c45166_1174)-16.54%(BS00044895_51)之間。4.對(duì)顯著SNP標(biāo)記進(jìn)行抗寒相關(guān)候選基因預(yù)測(cè),共預(yù)測(cè)到23個(gè)抗寒相關(guān)的候選基因,這些基因按照功能分為5類:第1類基因編碼防御響應(yīng)蛋白,包括Stb6、BTR1和LR1基因;第2類基因編碼許多生化途徑的酶,包括WAK、hemH、Acc-1、Acc-2、CKX2.4、CKX2.5、GT47-2A和cytochrome P450基因;第3類基因編碼轉(zhuǎn)錄因子和啟動(dòng)子,包括ERF1、PHR1-B1、CBF10、TaAP2-A、TaAP2-D和SNF2P基因;第4類基因編碼貯藏蛋白,包括Glu-Dty、ACT-1、Gli-D2和Glo-2基因;第5類基因?yàn)榇夯?包括Vrn2、ZCCT1和ZCCT2基因。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S512.1

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本文編號(hào)：2789461