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不同磷、钾处理小麦苗期氮营养性状的QTL分析
  • ISSN号:1008-505X
  • 期刊名称:《植物营养与肥料学报》
  • 时间:0
  • 分类:S512.101[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]作物生物学国家重点实验室,土肥资源高效利用国家工程实验室,山东农业大学,山东泰安271018, [2]山东省菏泽市曹县农业局,山东曹县274400
  • 相关基金:国家自然科学基金(31201671); 山东省自然科学基金(ZR2010CZ003)项目资助
中文摘要:

【目的】对不同浓度磷、钾处理下小麦苗期氮养分效率相关性状进行QTL分析,以深入理解磷、钾与氮养分效率的相互关系,为氮营养相关性状的图位克隆及分子标记辅助选择育种奠定基础。【方法】采用苗期液培试验,以"川35050×山农483"组合衍生的小麦重组自交系群体(131个株系)为研究材料,设置了中磷中钾(MPMK)、高磷(HP)、低磷1(LP1)、低磷2(LP2)、低磷3(LP3),高钾(HK)、低钾1(LK1)、低钾2(LK2)、低钾3(LK3)共9个处理,对不同磷、钾处理下的氮养分效率相关性状进行研究,并结合分子标记遗传图谱,从整个基因组水平对与小麦苗期氮养分效率相关的10个性状进行QTL定位及遗传分析。【结果】不同处理下的10个性状共检测到137个QTL,位于除3D外的20条染色体上,大部分QTL(89.05%)仅在单一处理下被定位到,有3个QTL(QRnue-1A.2、QSnue-1A.1和QTnue-1A.1)可在至少4个处理中被检测到,有5个QTL(QRnue-1A.1、QTnue-1A.1、QSnc-4A、QRnc-6A.3和QSnue-6B)可同时在低磷和低钾环境中被检测到。本研究还检测到至少包含3个以上QTL的QTL簇17个,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5D、6A、6 B、6 D和7 A染色体上,共涉及6 6个Q T L,占Q T L总数的4 8.1 8%。其中,有5个Q T L簇仅与特定磷、钾处理有关,大多数QTL簇均同时定位了不同磷、钾处理的不同性状,许多QTL簇位点还与前人定位的生物量、产量及其他养分有关。【结论】磷、钾的供应能够显著影响小麦苗期对氮素的吸收利用及其相关QTL的表达。影响苗期小麦氮养分效率相关性状的QTL大多数仅在特定处理下被检测到,但大多数QTL会形成QTL簇,构成了控制氮养分效率的QTL热点,许多热点区域也与前人定位的许多成株期性状如生物量、产量及其他养分效率有关,这些QTL/基因密集区域及其特点的发现,为我们深入理解小麦氮养分效率?

英文摘要:

【Objectives】The objective of this study was to detect quantitative trait locus(QTL) for N use efficiency related traits at the seedling stage of wheat under different levels of phosphorus(P) and potassium(K)treatments. The results will deepen our understanding of the relationship between N and P/K, and this knowledge could be applied for map-based cloning and marker assisted selection(MAS) in wheat breeding. 【Methods】Population employed for QTL analysis was a set of 131 RILs derived from a Chuan 35050 × Shannong 483 cross.The 131 RILs and their parental lines were grown under hydroponic culture in greenhouse. Nine treatments were designed. The concentrations of the applied P and K treatments were as follows: moderate P and K(MPMK), high P(HP), low P1(LP1), low P2(LP2), low P3(LP3), high K(HK), low K1(LK1), low K2(LK2) and low K3(LK3). Combined with an enriched genetic map, we conducted research on the N use efficiency traits under different P and K treatments in order to map the QTLs(quantitative trait loci) related to N use efficiency of 10 traits at the wheat seedling stage and to conduct genetic analysis at the whole genome level. 【Results】 A total of 137 QTLs for the 10 seedling traits were detected on 20 chromosomes, with the exception of 3D. Of these QTLs, 122(89.05%) were detected in only one treatment. Three relatively high-frequency QTLs(QRnue-1A.2,QSnue-1A.1 and QTnue-1A.1) were detected in four treatments at least. Five QTLs(QRnue-1A.1, QTnue-1A.1, QSnc-4A, QRnc-6A.3 and QSnue-6B) were detected in both the low P and low K treatments. Seventeen important QTL clusters(C1-C17) containing at least three or more traits which involved 66 out of 137 QTLs(48.18%) were mapped on chromosomes 1A, 1B, 2B, 2D, 3A, 3B, 4A, 4B, 5D, 6A, 6B, 6D and 7A. Most QTL clusters were detected in both P and K treatments, while five QTL clusters only associated with specific phosphorus or potassium treatments. Many QTL cluster sites in this

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期刊信息
  • 《植物营养与肥料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国植物营养与肥料学会
  • 主编:白由路
  • 地址:北京中关村南大街12号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwyf@caas.ac.cn
  • 电话:010-82108653
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-505X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3996/S
  • 邮发代号:82-169
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31293