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小麦茎秆发育调控基因qd1的精细定位

来源：花匠小妙招时间：2024-12-31 00:56

【摘要】：【研究背景】小麦茎秆是获得优质和高产的物质基础,发掘新的小麦茎秆发育调控基因和开发应用新的矮秆资源对小麦矮化育种和生产都有重要的意义。通过诱发突变技术拓宽小麦的遗传基础,筛选突变新材料,发掘新的调控小麦茎秆发育的优良基因,达到创新种质资源的目的;【材料与方法】本研究利用7Li离子束辐照处理小麦品种轮选987获得的小麦茎秆快速发育突变体(qd),以轮选987与突变体杂交产生的F2:3家系群体为实验材料,对孕穗期亲本材料构建DNA混池进行基因组深度为10倍的重测序。根据重测序得到的SNP信息进行开发分子标记。利用作图软件IciMapping构建遗传连锁图谱并结合孕穗期数据进行QTL定位;【结果与分析】田间调查结果表明:从拔节期到孕穗期,突变体的茎秆伸长速率明显比轮选987快,在孕穗期株高差异最大,突变体株高比轮选987高10cm左右;从抽穗期到成熟期,随着突变体的茎秆伸长速率逐渐下降,最终二者株高基本一致。通过赤霉素处理和克隆Rht-B1基因序列对比发现,突变体在Rht-B1基因的190位发生了T-C的回复突变。利用全基因组重测序得到的SNP信息进行开发分子标记,结合重组单株孕穗期株高数据进行QTL定位将小麦茎秆快速发育基因qd1定位到4B染色体上Rht-B1基因附近1.92 Mb范围内,与Rht-B1基因遗传距离为1.79 cM。在候选区间内没有发现大片段的插入与缺失,但存在大量的点突变,下一步将对小麦茎秆快速发育基因qd1的作用机制进行研究;【结论】本研究表明,突变体株高在孕穗期与轮选987有显著差异;突变体对赤霉素敏感是在Rht-B1基因的190位发生了T-C的回复突变所致;小麦茎秆发育调控基因qd1的定位区间为4B染色体上Rht-B1基因附近1.92Mb范围内,与Rht-B1基因遗传距离为1.79cM,该候选区间内发生的点突变可能导致突变体从拔节期到孕穗期茎秆的快速发育。