越冬期小麥葉片抗氧化酶活性及丙二醛含量的QTL分析.pdf

1、普通小麥（Triticum aestivum L.）是世界上主要的糧食作物，抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)是小麥育種的最終目標(biāo)。近年來，凍害在冬小麥的種植區(qū)常有發(fā)生，成為小麥生產(chǎn)上最大的自然災(zāi)害之一。分析與小麥抗寒性有關(guān)的生理性狀的QTL(Quantitative Trait Locus)位點，對小麥抗寒育種具有重要意義。
　　本研究以小麥品種花培3號和豫麥57為親本雜交獲得的168個DH(doubledhaploid)品系為材料，在2年(20

2、14，2015)3點（保定，滄州，邢臺）6個環(huán)境下，于越冬期取小麥長勢一致的中間完全展開葉，測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量。用分析軟件ICIMapping3.3，對抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性及丙二醛含量進(jìn)行QTL分析。主要結(jié)果如下:
　　1.在2年3點6個環(huán)境下DH群體各品系的抗氧化酶活性及丙二醛含量差異較大，變異范圍廣泛。SOD活性的平均值變化范圍為

3、17.35 OD/g·fw～47.96 OD/g·fw，極差的變化范圍是24.53 OD/g·fw～58.47 OD/g·fw，變異系數(shù)的變化范圍為12.27％～66.68％; POD活性的平均值變化范圍為73.83 OD/g·fw～166.04 OD/g·fw，極差的變化范圍是92.83 OD/g·fw～231.83 OD/g·fw，變異系數(shù)的變化范圍為18.41％～42.54％; CAT活性的平均值變化范圍為6.22△A240·g-

4、1 fw·min-1～12.64△A240·g-1fw·min-1，極差的變化范圍是6.00△A240·g-1 fw·min-1～13.900△A240·g-1 fw·min-1，變異系數(shù)的變化范圍為12.45％～28.55％; MDA含量的平均值變化范圍為11.20×10-3μmol·g-1fw～20.40×10-3μmol·g-1 fw，極差的變化范圍是9.40×10-3μmol·g-1fw～39.700×10-3μmol·g-1f

5、w，變異系數(shù)的變化范圍為15.73％～37.81％。小麥抗寒性指標(biāo)抗氧化酶活性和丙二醛含量在小麥品系間存在廣泛變異，為抗寒性育種提供了可供選擇的材料。
　　2.在6個環(huán)境下，抗氧化酶活性及丙二醛含量都符合正態(tài)分布，表明抗氧化酶活性及丙二醛含量由多基因控制，適合進(jìn)行QTL定位。
　　3.定位了抗氧化酶活性及丙二醛含量的加性QTL。檢測到26個控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的加性QTL，分布在18條染色體上:1A、1B、1D、2A

6、、2B、2D、3A、3B、-4B、4D、5A、5B、6A、6B、6D、7A、、7B和7D。其中超氧化物歧化酶(SOD)活性5個:QSOD-2A、QSOD-3B、QSOD-3B-1、QSOD-6B和QSOD-7A，可解釋表型變異的11.80％、8.35％、8.49％、19.13％和9.31％;過氧化物酶(POD)活性7個:QPOD-1B、QPOD-2D、QPOD-2D-1、QPOD-5A.2、QPOD-6A、QPOD-7B和QPOD-7D

7、，可解釋表型變異的9.10％、7.55％、8.46％、10.58％、10.96％、7.97％、10.19％、6.87％和12.18％;過氧化氫酶(CAT)活性6個:QCAT-1D、QCAT-4D、QCAT-5A、QCAT-5A.2、QCAT-6D和QCAT-6D-1,可解釋表型變異的9.30％、7.40％、7.50％、11.33％、7.56％和16.80％;丙二醛(MDA)含量8個:QMDA-1A、QMDA-1A-1、QMDA-2B、Q

8、MDA-3A、QMDA-4B、QMDA-5B.2、QMDA-6B和QMDA-7B，可解釋表型變異的13.06％、6.35％、11.66％、8.96％、7.85％、9.61％、20.21％和7.49％。其中QPOD-1B和QPOD-2D-1在2個環(huán)境中被檢測到，該2個QTL在環(huán)境間是穩(wěn)定表達(dá)的。檢測到10個控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的主效QTL（表型貢獻(xiàn)率大于10％）分別為:QSOD-2A、QSOD-6B、QPOD-2D-1、QPOD-

9、6A、QPOD-7D、 QCAT-5A.2、 QCAT-6D-1、QMDA-1A、QMDA-2B和QMDA-6B，可解釋的表型變異率為10.19％～20.21％。小麥抗寒性指標(biāo)抗氧化酶活性和丙二醛含量是由微效基因和主效基因共同控制的，其中大部分是微效基因，小部分是主效基因，由主效基因控制的主效QTL可用于小麥抗寒性標(biāo)記輔助選擇育種。
　　4.定位了控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的上位性QTL。檢測到控制抗氧化酶活性和丙二醛含量的4對