基于16K芯片的野生二粒小麦渗入系BAd7-209籽粒蛋白含量QTL定位

　　

摘要： 为探究缺乏功能性NAM-B1基因的野生二粒小麦渗入系BAd7-209拥有高籽粒蛋白含量(grain protein content, GPC)的遗传基础，本研究以BAd7-209 (川农1号饲草麦)为父本，分别与低蛋白含量的高产弱筋小麦品种川育27 (CY27)和川农16 (CN16)杂交构建重组自交系(recombinant Inbred Line, RIL) F6:8定位群体和F6验证群体，进行高籽粒蛋白含量的QTL定位分析。连续2年4个环境及最佳线性无偏预测下的均值，BAd7-209的GPC达15.35%，极显著高于CY27的12.30%，千粒重(thousand-grain weight, TGW)达46.08 g，极显著低于CY27的50.53 g，RIL群体的平均GPC和TGW分别为14.01%和52.02 g，均显著高于其母本和父本，表明BAd7-209的高GPC和CY27的高TGW优异特性均高效地传递到了RIL群体中，有效避免了浓度效应对GPC客观评价的干扰。通过16K SNP芯片分析共检测出5个与GPC相关的QTL，可解释9.68%~29.17%的表型变异。其中，来源于BAd7-209的新主效位点QGPC.sicau-YZ-6BS贡献率变异幅度为9.68%~29.17%，开发的KASP (kompetitive allele specific PCR, KASP)标记证明携带该增效位点株系的GPC在所有环境下和不同遗传背景下均极显著高于不携带该位点的株系，在定位和验证群体中平均增幅分别达17.89%和41.20%。同时，从RIL定位群体中选育到13个品质、农艺、抗病综合性状优良的小麦新种质，其GPC和TGW分别高达13.99%~18.08%之间和45.20~57.69 g之间。这些基因资源对优质高产小麦遗传研究与育种应用具有重要意义。