小麥分蘗成穗數(shù)相關(guān)分子標(biāo)記在重組自交系(RIL)群體中的有效性驗(yàn)證及實(shí)用性評(píng)價(jià)

胡洋山，湯穎子，李 治，晏本菊，任正隆，任天恒

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川雅安 625014； 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川成都 611130)

分蘗成穗是小麥(TriticumaestivumL.)重要的生物學(xué)特性，單位面積穗數(shù)作為產(chǎn)量三要素之一受到育種家的廣泛關(guān)注[1]。而單位面積最大分蘗數(shù)直接影響單位面積穗數(shù)，與其具有極顯著相關(guān)性，同樣對(duì)小麥的最終產(chǎn)量有較大的影響[2]。四川省屬于我國西南麥區(qū)，是典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，較多的陰天和較少的光照會(huì)導(dǎo)致小麥分蘗成穗力弱，單位面積穗數(shù)減少，進(jìn)而造成產(chǎn)量下降[3-4]。本課題組選育的多穗型系列小麥新品種川農(nóng)12、川農(nóng)17和川農(nóng)18在西南麥區(qū)種植比例日益增大，這些新品種具有較強(qiáng)的分蘗成穗力，增產(chǎn)潛力高，為打破中國西南小麥生態(tài)區(qū)“生態(tài)穗容量”的限制提供了新的思路[5]。

小麥單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)是非常復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多基因控制且易受到環(huán)境影響。目前，有三個(gè)控制小麥分蘗的基因( tin1、 tin2、 tin3)分別被定位在1A、2A和3A染色體上[6-9]。Xu等[10]利用高分蘗和矮桿突變體構(gòu)建的RIL群體，在2D染色體上檢測到一個(gè)控制分蘗的主效QTL。Shah等[11]在3A染色體上檢測到一個(gè)控制成穗的QTL，且該QTL同時(shí)控制株高和穗粒數(shù)，為一因多效QTL。迄今，國內(nèi)外研究者使用不同的小麥群體，將控制小麥分蘗成穗的QTL定位在1A、1B、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4D、5A、5D、6D、7A和7B等多個(gè)染色體上，并開發(fā)出較多的分子標(biāo)記[12-18]。但是這些與基因和QTL位點(diǎn)連鎖的分子標(biāo)記大多具有品種特異性，只在特定的環(huán)境或遺傳背景下才有效，且多數(shù)并未實(shí)際應(yīng)用到育種進(jìn)程中。因此，這些已報(bào)道的分子標(biāo)記在西南麥區(qū)的有效性和實(shí)用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。目前，分子標(biāo)記的有效性和實(shí)用性越來越受到育種家的關(guān)注。馬 麗等[19]通過對(duì)7個(gè)已報(bào)道的小麥穗發(fā)芽抗性相關(guān)分子標(biāo)記與表型的相關(guān)性研究，從中篩選出3個(gè)實(shí)用性好的分子標(biāo)記。張兆萍等[20]選用4個(gè)小麥穗發(fā)芽抗性相關(guān)分子標(biāo)記研究其與表型的相關(guān)性，篩選出2個(gè)可用于鑒定穗發(fā)芽抗性的分子標(biāo)記。王金萍等[21]通過分析159份玉米自交系的分子標(biāo)記驗(yàn)證結(jié)果和莖腐病田間表型的符合度，篩選出4個(gè)可用于抗莖腐病檢測的分子標(biāo)記。但是與小麥重要產(chǎn)量因素分蘗成穗相關(guān)的分子標(biāo)記驗(yàn)證尚未見報(bào)道。本研究利用6個(gè)已發(fā)表的分子標(biāo)記對(duì)以多穗型小麥品種川農(nóng)18和新品系T1208構(gòu)建的包含371個(gè)株系的重組自交系群體進(jìn)行PCR擴(kuò)增，驗(yàn)證其在該群體中的有效性，并評(píng)估其實(shí)用性，以期為西南麥區(qū)小麥優(yōu)質(zhì)育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 小麥材料及田間種植

供試材料為小麥品種川農(nóng)18與新品系T1208構(gòu)建的重組自交系(F11及F12)，包含371個(gè)株系，各株系農(nóng)藝性狀表型基本穩(wěn)定，適合進(jìn)一步研究。川農(nóng)18的單位面積(每平方米，下同)最大分蘗數(shù)和穗數(shù)分別為450.33和341.67，T1208的單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)分別為404.67和277.00，以上數(shù)據(jù)為兩年平均值。該群體于2014-2015年度和2015-2016年度種植在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥育種基地(四川省邛崍市，30°25′N,103°28′E)。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)行長2 m，每行20株，行距0.25 m，每個(gè)株系種植4行，3次重復(fù)。栽培管理同大田標(biāo)準(zhǔn)化管理方法。

1.2 分蘗成穗數(shù)的調(diào)查

播種85 d后調(diào)查最大分蘗數(shù)，播種157 d后調(diào)查穗數(shù)[22]。從每個(gè)小區(qū)第2行和第3行的固定位置選取20株調(diào)查最大分蘗數(shù)和穗數(shù)，3次重復(fù)的平均值作為每個(gè)株系最大分蘗數(shù)和穗數(shù)的表型值，然后計(jì)算單位面積(m2)最大分蘗數(shù)和穗數(shù)(觀測值為每0.5 m2的最大分蘗數(shù)和穗數(shù)，乘以2得出單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù))。

1.3 基因組DNA的提取及PCR擴(kuò)增

每個(gè)株系隨機(jī)選取10粒種子進(jìn)行發(fā)芽、栽培，于三葉期提取基因組DNA[23]。PCR反應(yīng)體系為25 μL，包含2 μL(50 ng· μL-1)基因組DNA、2.5 μL 10× buffer(由天根生化科技有限公司生產(chǎn))、0.5 μL 10×dNTPs(由上海博彩生物科技有限公司生產(chǎn))、1 μL上下游引物(表1，由擎科梓熙生物技術(shù)有限公司合成)、0.2 μLTaq酶(5 U·μL-1，由天根生化科技有限公司生產(chǎn))和17.8 μL ddH2O。PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性4 min；94 ℃變性30 s，50～65 ℃復(fù)性30 s，72 ℃延伸30 s，35次循環(huán)；72 ℃延伸7 min。PCR產(chǎn)物用8%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測，在恒定功率55 W下分離約45 min后銀染[24]，最后照相并統(tǒng)計(jì)帶型。

表1 本研究所用的分蘗成穗相關(guān)分子標(biāo)記Table 1 Molecular markers related to tiller number and spike number in the present study

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用軟件SPSS 22.0和Microsoft Excel 2016進(jìn)行。等位基因與分蘗成穗相關(guān)性分析參照馬 麗等[19]和張海萍等[25]的方法，即對(duì)等位基因進(jìn)行賦值，將在某位點(diǎn)含有該等位基因的株系賦值為“1”，不含該等位基因的株系賦值為“0”，利用Pearson相關(guān)分析模型評(píng)價(jià)每個(gè)等位基因與單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)的相關(guān)性，進(jìn)而驗(yàn)證分子標(biāo)記的有效性。單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)均取兩年平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)及其相關(guān)性

通過田間調(diào)查和計(jì)算，371份供試材料的單位面積最大分蘗數(shù)為254.00～700.67，變異系數(shù)為22.28%；單位面積穗數(shù)為197.67～391.67，變異系數(shù)為14.12%。將單位面積最大分蘗數(shù)小于350定為低分蘗，350～500定為中分蘗，大于500定為高分蘗。371個(gè)株系中，低分蘗組有86個(gè)株系，中分蘗組有202個(gè)株系，高分蘗組有83個(gè)株系。將單位面積穗數(shù)小于250定為低成穗，250～300定為中成穗，大于300定為高成穗。371個(gè)株系中，低成穗組有54個(gè)株系，中成穗組有191個(gè)株系，高成穗組有126個(gè)株系。相關(guān)性分析結(jié)果表明，單位面積最大分蘗數(shù)與穗數(shù)極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.792(P<0.001)。

2.2 分蘗成穗相關(guān)分子標(biāo)記的有效性驗(yàn)證結(jié)果

2.2.1 分子標(biāo)記Xgwm264的有效性

分子標(biāo)記Xgwm264在371份供試材料中共擴(kuò)增出四種類型的片段，其中，A型含有大小為180 bp和250 bp的2個(gè)條帶；B型含有大小為120 bp和175 bp的2個(gè)條帶；C型含有大小為150 bp左右的2個(gè)條帶；D型含有大小為120 bp、180 bp和250 bp的3個(gè)條帶(圖1)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共31份，占總數(shù)的8.36%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共185份，占總數(shù)的49.87%；擴(kuò)增出C型條帶的材料共143份，占總數(shù)的38.54%；擴(kuò)增出D型條帶的材料共12份，占總數(shù)的3.23%。B和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性來看(表2)，擴(kuò)增出A型條帶的材料與分蘗、穗數(shù)無顯著相關(guān)性；B型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)；C型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均呈極顯著正相關(guān)；D型條帶與分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)性。說明能擴(kuò)增出B型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)較低，能擴(kuò)增出C型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)較高，該分子標(biāo)記可用于供試材料分蘗數(shù)和穗數(shù)的篩選鑒定。

1～12為RIL群體的株系編號(hào)；A、B、C、D代表不同類型的擴(kuò)增條帶，其中，B和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-12 represent tested lines of RILs;A,B,C and D represent the different types of the amplified bands,among which,B and C were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖1 分子標(biāo)記Xgwm264擴(kuò)增出的片段類型

*和**分別代表在0.05和0.01水平上顯著相關(guān)。

* and ** indicate significant correlation at 0.05 and 0.01 levels,respectively.

2.2.2 分子標(biāo)記Xbarc232的有效性

用分子標(biāo)記Xbarc232在371份供試材料中共擴(kuò)增出兩種類型的片段，其中，A型不含有大小為175 bp的條帶；B型含有大小為175 bp的條帶(圖2)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共201份，占總數(shù)的54.18%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共170份，占總數(shù)的45.82%。A和B分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性分析可以看出(表2)，A型條帶和B型條帶均與分蘗數(shù)和穗數(shù)無顯著關(guān)系，說明該分子標(biāo)記不適合用于分蘗成穗數(shù)的篩選鑒定。

1～9為RIL群體的株系編號(hào)；A和B代表不同類型的擴(kuò)增條帶，A和B也分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-9 represent tested lines of RILs；A and B represent the different types of the amplified bands,which were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖2分子標(biāo)記Xbarc232擴(kuò)增出的片段類型

Fig.2PCRfragmentsamplifiedwiththemolecularmarkerXbarc232

2.2.3 分子標(biāo)記Xwmc169的有效性

用分子標(biāo)記Xwmc169在371份供試材料中共擴(kuò)增出三種類型的片段，其中，A型不含有大小為150 bp和170 bp的條帶；B型含有大小為150 bp的條帶；C型含有大小為150 bp和170 bp的條帶(圖3)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共66份，占總數(shù)的17.79%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共269份，占總數(shù)的72.51%；擴(kuò)增出C型條帶的材料共36份，占總數(shù)的9.70%。A和B分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性分析可以看出(表2)，A型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均呈極顯著正相關(guān)；B型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)；C型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均無顯著相關(guān)。說明能擴(kuò)增出A型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)較高，能擴(kuò)增出B型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)較低，該分子標(biāo)記可用于供試材料分蘗數(shù)和穗數(shù)的篩選鑒定。

1～10為RIL群體的株系編號(hào)；A、B和C代表不同類型的擴(kuò)增條帶，其中，A和B分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-10 represent tested lines of RILs；A，B and C represent the different types of the amplified bands,among which,A and B were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖3分子標(biāo)記Xwmc169擴(kuò)增出的片段類型

Fig.3PCRfragmentsamplifiedwiththemolecularmarkerXwmc169

2.2.4 分子標(biāo)記Xwmc215的有效性

用分子標(biāo)記Xwmc215在371份供試材料中共擴(kuò)增出三種類型的片段，其中，A型含有大小為230 bp和375 bp的條帶；B型含有大小為235 bp的條帶，且不含有大小為375 bp和230 bp的條帶；C型含有大小為230 bp和235 bp的條帶(圖4)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共204份，占總數(shù)的54.99%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共160份，占總數(shù)的43.13%；擴(kuò)增出C型條帶的材料共7份，占總數(shù)的1.88%。A和B分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性分析可以看出(表2)，能擴(kuò)增出A型條帶的材料與分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)；B型條帶與分蘗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)；C型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均無顯著相關(guān)。因此該分子標(biāo)記僅可用于供試材料分蘗數(shù)的鑒定篩選。

1～7為RIL群體的株系編號(hào)；A、B和C代表不同類型的擴(kuò)增條帶，其中，A和B分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-7 represent tested lines of RILs,A，B and C represent the different types of the amplified bands,among which,A and B were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖4分子標(biāo)記Xwmc215擴(kuò)增出的片段類型

Fig.4PCRfragmentsamplifiedwiththemolecularmarkerXwmc215

2.2.5 分子標(biāo)記Xgwm437的有效性

用分子標(biāo)記Xgwm437在371份供試材料中共擴(kuò)增出五種類型的片段，其中，A型含有大小為130 bp和250 bp的條帶；B型含有大小為190 bp和250 bp的條帶；C型含有大小為210 bp和250 bp的條帶；D型含有大小為130 bp的條帶；E型含有大小為210 bp的條帶(圖5)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共102份，占總數(shù)的27.49%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共12份，占總數(shù)的3.23%；擴(kuò)增出C型條帶的材料共225份，占總數(shù)的60.65%；擴(kuò)增出D型條帶的材料共10份，占總數(shù)的2.70%；擴(kuò)增出E型條帶的材料共22份，占總數(shù)的5.93%。A和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性分析可以看出(表2)，A型條帶與分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)；B、C、D型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均無顯著相關(guān)；E型條帶與分蘗數(shù)和穗數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)。說明能擴(kuò)增出A型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)較高，能擴(kuò)增出E型條帶的材料單位面積最大分蘗數(shù)較低，該標(biāo)記可用于供試材料分蘗數(shù)的篩選鑒定。僅有E型條帶與單位面積穗數(shù)具有相關(guān)性，因此該分子標(biāo)記能否用于穗數(shù)的篩選鑒定還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2.6 分子標(biāo)記Xcfd23的有效性

用分子標(biāo)記 Xcfd23在371份供試材料中共擴(kuò)增出三種類型片段，其中，A型含有大小100 bp的條帶；B型含有大小125 bp的條帶；C型含有大小為100 bp和125 bp的條帶(圖6)。擴(kuò)增出A型條帶的材料共136份，占總數(shù)的36.66%；擴(kuò)增出B型條帶的材料共14份，占總數(shù)的3.77%；擴(kuò)增出C型條帶的材料共221份，占總數(shù)的59.57%。A和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。從與分蘗、穗數(shù)的相關(guān)性來看(表2)，擴(kuò)增出A型條帶的材料與分蘗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)性；擴(kuò)增出B型條帶的材料與分蘗數(shù)無顯著相關(guān)性，與穗數(shù)呈顯著正相關(guān)；擴(kuò)增出C型條帶的材料與分蘗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，但與穗數(shù)無顯著相關(guān)性。說明能擴(kuò)增出A型條帶的材料分蘗數(shù)較低，能擴(kuò)增出C型條帶的材料分蘗數(shù)較高，該標(biāo)記可用于供試材料分蘗數(shù)的篩選鑒定。僅B型條帶與穗數(shù)具有相關(guān)性，因此該分子標(biāo)記能否用于穗數(shù)的篩選鑒定還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

1～11為RIL群體株系編號(hào)；A、B、C、D和E代表不同類型的擴(kuò)增條帶，其中，A和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-11 represent tested lines of RILs,A,B,C,D and E indicated different types of amplified bands,among which,A and C were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖5分子標(biāo)記Xgwm437擴(kuò)增出的片段類型

Fig.5PCRfragmentsamplifiedwiththemolecularmarkerXgwm437

1～10為RIL群體株系編號(hào)；A、B和C代表不同類型的擴(kuò)增條帶，其中，A和C分別為親本T1208和川農(nóng)18的帶型。

1-10 represent tested lines of RILs,A,B and C indicated different types of amplified bands,among which,A and C were the same as that amplified from the parents T1208 and Chuannong 18,respectively.

圖6分子標(biāo)記Xcfd23擴(kuò)增出的片段類型

Fig.6PCRfragmentsamplifiedwiththemolecularmarkerXcfd23

3 討 論

3.1 單位面積最大分蘗數(shù)和穗數(shù)的相關(guān)性及多效性基因

高產(chǎn)是育種家們追求的主要目標(biāo)，小麥單位面積穗數(shù)作為“產(chǎn)量三要素”之一，是非常重要的農(nóng)藝性狀，而單位面積最大分蘗數(shù)又直接決定了單位面積穗數(shù)。本研究中，單位面積最大分蘗數(shù)與單位面積穗數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P<0.001)，這也與前人的研究結(jié)果相一致[15]。前人研究表明，小麥穗數(shù)的廣義遺傳力高達(dá)0.88，分蘗數(shù)的廣義遺傳力也達(dá)到0.63[2,26]。這說明通過育種手段，從品種本身提高分蘗數(shù)和穗數(shù)進(jìn)而提高產(chǎn)量是非常有效的方法。單位面積最大分蘗數(shù)與單位面積穗數(shù)是一對(duì)具有顯著相關(guān)性的性狀，受到多效性基因的控制，Li等[15]報(bào)道了一個(gè)位于6D染色體同時(shí)控制分蘗數(shù)和穗數(shù)的一因多效QTL。多效性是基因較為常見的屬性，在遺傳、進(jìn)化、衰老、發(fā)育和疾病等多個(gè)方面都有出現(xiàn)[26]。在育種進(jìn)程中，具有多效性的基因往往更加有利于穩(wěn)定化選擇[27]。與多效性基因或QTL所連鎖的分子標(biāo)記具有更高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本研究選取了6個(gè)與單位面積最大分蘗數(shù)或單位面積穗數(shù)相關(guān)的分子標(biāo)記，在本課題組所構(gòu)建的RIL群體中進(jìn)行有效性驗(yàn)證，該群體來源于親本多穗型小麥品種川農(nóng)18和1BL/1RS新品系T1208，川農(nóng)18具有較強(qiáng)的分蘗成穗力，其單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)均明顯高于T1208。選用某一性狀差異較大的兩親本所構(gòu)建的群體，更有利于對(duì)該性狀進(jìn)行QTL定位，同樣也更有利于分子標(biāo)記的有效性驗(yàn)證[28]。

3.2 分子標(biāo)記有效性驗(yàn)證的意義

小麥大量性狀的QTL定位已見報(bào)道，但已報(bào)道的小麥Q(jìng)TL位點(diǎn)大多僅在一個(gè)或兩個(gè)環(huán)境中被檢測出，與QTL位點(diǎn)緊密連鎖的分子標(biāo)記則缺乏通用性。楊 燕等[29-30]在95份中國地方小麥品種和歷史小麥品種中檢測分子標(biāo)記Xgwm155，發(fā)現(xiàn)其與穗發(fā)芽抗性相關(guān)，但在67份紅粒春小麥中檢測分子標(biāo)記Xgwm155卻與穗發(fā)芽抗性不相關(guān)。張兆萍等[20]在41份黃淮南片區(qū)試品系和309份國內(nèi)外品種中檢測分子標(biāo)記Xgwm155，發(fā)現(xiàn)其與穗發(fā)芽抗性不相關(guān)。說明與基因和QTL位點(diǎn)相關(guān)的分子標(biāo)記大多具有品種特異性，只在特定的環(huán)境或遺傳背景下才有效，且多數(shù)分子標(biāo)記并未實(shí)際應(yīng)用到育種進(jìn)程中。因此，若想將QTL定位結(jié)果和分子標(biāo)記與實(shí)際育種相結(jié)合，那么對(duì)分子標(biāo)記在某一特定環(huán)境及遺傳群體中的有效性驗(yàn)證具有非常重要的意義。

3.3 分蘗與穗數(shù)相關(guān)分子標(biāo)記的實(shí)用性

目前，小麥分子標(biāo)記大多集中在遺傳作圖和QTL定位等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，有關(guān)分蘗、穗數(shù)相關(guān)分子標(biāo)記的有效性研究尚未見報(bào)道。經(jīng)本研究相關(guān)分析表明，分子標(biāo)記Xgwm264擴(kuò)增出的B、C、D型條帶，分子標(biāo)記Xwmc169擴(kuò)增出的A、B型條帶，分子標(biāo)記Xwmc215擴(kuò)增出的A、B型條帶，分子標(biāo)記Xgwm437擴(kuò)增出的A、E型條帶以及分子標(biāo)記Xcfd23擴(kuò)增出的A、C型條帶，均與單位面積最大分蘗數(shù)存在極顯著相關(guān)性，其中，分子標(biāo)記Xgwm264和Xwmc169所擴(kuò)增出的條帶，同時(shí)與單位面積穗數(shù)存在極顯著相關(guān)性，且相關(guān)性非常一致。例如，分子標(biāo)記Xwmc169擴(kuò)增出的A型條帶，同時(shí)與單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，擴(kuò)增出的B型條帶則同時(shí)與其呈極顯著負(fù)相關(guān)。說明這兩個(gè)分子標(biāo)記可能與多效性基因連鎖，可同時(shí)用于篩選分蘗數(shù)和穗數(shù)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。其中，分子標(biāo)記Xgwm264的等位基因與單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)的相關(guān)系數(shù)更高，用于西南麥區(qū)育種的準(zhǔn)確性更高。分子標(biāo)記Xwmc215、Xgwm437和Xcfd23擴(kuò)增出的條帶僅可用于分蘗數(shù)的篩選，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。分子標(biāo)記Xbarc232的等位基因與單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)相關(guān)性不顯著，這與湯穎子[28]的研究結(jié)果不一致，其研究表明分子標(biāo)記Xbarc232與單株最高分蘗數(shù)和成穗數(shù)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.402和0.299。究其原因可能是研究方法的不同，本研究著重剖析每一種等位基因類型與單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)的相關(guān)性，再通過其相關(guān)性確定該分子標(biāo)記的實(shí)用性；同時(shí)，由于數(shù)量性狀明顯受到環(huán)境的影響，因田間數(shù)據(jù)來源于不同年份，導(dǎo)致不一致的結(jié)果。因此，分子標(biāo)記Xbarc232是否適用于分蘗、成穗數(shù)的篩選有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

分子標(biāo)記Xgwm264和Xwmc169與由多穗型小麥品種川農(nóng)18和1BL/1RS易位新品系T1208構(gòu)建的RIL群體的單位面積最大分蘗數(shù)和單位面積穗數(shù)具有極顯著相關(guān)性，將其用于分蘗成穗數(shù)的篩選，可得到具有較高分蘗成穗力的小麥品種(系)，為西南麥區(qū)高產(chǎn)育種提供理論依據(jù)和參考信息。

[1]王紹中,趙 虹,王西成,等.小麥超高產(chǎn)品種篩選的品種初報(bào)[J].作物學(xué)報(bào),1998,24(6):871.

WANG S Z,ZHAO H,WANG X C,etal.The preliminary research report on screening of new wheat varieties with super-high-yield [J].ActaAgronomicaSinica,1998,24(6):871.

[2]WANG Z Q,LIU Y X,SHI H R,etal.Identification and validation of novel low tiller number QTL in common wheat [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2016,129:607.

[3]任正隆.雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的小麥育種[M].北京:科學(xué)出版社,2011:534.

REN Z L.Rain-Fed agricultural region of wheat breeding [M].Beijing:Science Press,2011:534.

[4]任正隆.中國南方小麥優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的若干問題[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,20(3):302.

REN Z L.Several limiting factors of wheat production in south area of China and the new approach of wheat breeding [J].JournalofSichuanAgriculturalUniversity,2002,20(3):302.

[5]郝艷玲,張紫晉,粟永英,等.西南麥區(qū)高產(chǎn)多穗型小麥單株分蘗特征研究[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2016,30(11):2255.

HAO Y L,ZHANG Z J,SU Y Y,etal.Morphological characteristics of tillers per plant in high-yield and multi-spike type wheat in southwest China [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences,2016,30(11):2255.

[6]SPIELMEYER W,RICHARDS R A.Comparative mapping of wheat chromosome 1AS which contains the tiller inhibition gene(tin) with rice chromosome 5S [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2004,109:1306.

[7]PENG Z S,YEN C,YANG J L.Genetic control of oligo-culms character in common wheat [J].WheatInformationService,1998,86:22.

[8]KURAPARTHY V,SHIPA S,DHALIWAL H S.Identification and mapping of a tiller inhibition gene( tin3) in wheat [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2007,114:289.

[9]KURAPARTHY V,SOOD S,GILL B S.Genomic targeting and mapping of tiller inhibition gene( tin3) of wheat using ESTs and synteny with rice [J].Functional&IntegrativeGenomics,2008,8:36.

[10]XU T,BIAN N F,WEN M X,etal.Characterization of a common wheat(TriticumaestivumL.) high-tillering dwarf mutant [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2017,130:489.

[11]SHAH M M,GILL K S,BAENZIGER P S,etal.Molecular mapping of loci for agronomic traits on Chromosome 3A of bread wheat [J].CropScience,1999,39:1730.

[12]KATO K,MIURA H,SAWADA S.Mapping QTLs controlling grain yield and its components on chromosome 5A of wheat [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2000,101:1117.

[13]LI W L,NELSON J C,CHU C Y,etal.Chromosomal locations and genetic relationships of tiller and spike characters in wheat [J].Euphytica,2002,125:360.

[14]HUANG X Q,CSTER H,GANAL M W,etal.Advanced back-cross QTL analysis for the identification of quantitative trait loci alleles from wild relatives of wheat(TriticumaestivumL.) [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2003,106:1386.

[15]LI Z K,PENG T,XIE Q G,etal.Mapping of QTL for tiller number at different stages of growth in wheat using double haploid and immortalized F2populations [J].JournalofGenetics,2010,89:411.

[16]NARASIMHAMOORTHY B,GILL B S,FRITZ A K,etal.Advanced backcross QTL analysis of a hard winter wheat×synthetic wheat population [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2006,112:793.

[17]HUANG X Q,KEMPF H,GANAL M W,etal.Advanced back-cross QTL analysis in progenies derived from a cross between a German elite winter wheat variety and a synthetic wheat(TriticumaestivumL.) [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2004,109:940.

[18]楊 林,邵 慧,吳青霞,等.小麥分蘗數(shù)和單株穗數(shù)QTL定位及上位性分析[J].麥類作物學(xué)報(bào),2013,33(5):879.

YANG L,SHAO H,WU Q X,etal.QTLs mapping and epistasis analysis for the number of tillers and spike number per plant in wheat [J].JournalofTriticeaeCrops,2013,33(5):879.

[19]馬 麗,李 治,任天恒,等.普通小麥穗發(fā)芽抗性相關(guān)分子標(biāo)記在RIL群體中的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)[J].麥類作物學(xué)報(bào),2014,34(4):440.

MA L,LI Z,REN T H,etal.Evaluation and validation of molecular marker associated with pre-harvest sprouting tolerance in a RIL population [J].JournalofTriticeaeCrops,2014,34(4):440.

[20]張兆萍,周麗敏,宋曉朋,等.小麥穗發(fā)芽抗性鑒定及相關(guān)分子標(biāo)記的有效性驗(yàn)證[J].麥類作物學(xué)報(bào),2015,35(3):305.

ZHANG Z P,ZHOU L M,SONG X P,etal.Identification of PHS tolerance in wheat varieties and validation of molecular markers associated with PHS tolerance [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(3):305.

[21]王金萍,劉永偉,孫果忠,等.抗莖腐病分子標(biāo)記在159份玉米自交系中的驗(yàn)證及實(shí)用性評(píng)價(jià)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2017,18(4):760.

WANG J P,LIU Y W,SUN G Z,etal.Evaluation and validation of molecular markers associated with stalk rot resistance in 159 maize inbred lines [J].JournalofPlantGeneticResources,2017,18(4):760.

[22]ZADOKS J C,CHANG T T,KONZAK C F.A decimal code for the growth stages of cereals [J].WeedResearch,1974,14:417.

[23]MURRAY M G,THOMPSON W F.Rapid isolation of high molecular weight plant DNA [J].NucleicAcidsResearch,1980,8(19):4321.

[24]CRESTE S,NETO A T,FIGUEIRA A.Detection of single sequence repeat polymorphisms in denaturing polyacry-lamide sequencing gels by silver staining [J].PlantMolecularBiologyReporter,2001,19:299.

[25]張海萍,常 成,游光霞,等.中國小麥微核心種質(zhì)及地方品種籽粒休眠特性的分子標(biāo)記鑒定[J].作物學(xué)報(bào),2010,36(10):1651.

ZHANG H P,CHANG C,YOU G X,etal.Identification of molecular markers associated with seed dormancy in mini core collections of Chinese wheat and landraces [J].ActaAgronomicaSinica,2010,36(10):1651.

[26]DENG S M,WU X R,WU Y Y,etal.Characterization and precise mapping of a QTL increasing spike number with pleiotropic effects in wheat [J].TheoreticalandAppliedGenetics,2011,122:287.

[27]HODGKIN J.Seven types of pleiotropy [J].InternationalJournalofDevelopmentalBiology,1998,42:505.

[28]湯穎子.協(xié)調(diào)型小麥分蘗成穗規(guī)律及控制基因的QTL定位[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2016:27.

TANG Y Z.Rules of ear bearing and QTL mapping for spike numbers per plant in coordination-type wheat [D].Ya’an:Sichuan Agricultural University,2016:27.

[29]楊 燕,趙獻(xiàn)林,張 勇,等.四個(gè)小麥抗穗發(fā)芽分子抗性標(biāo)記有效性的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)[J].作物學(xué)報(bào),2008,34(1):23.

YANG Y,ZHAO X L,ZHANG Y,etal.Evaluation and validation of four molecular markers associated with pre-harvest sprouting tolerance in Chinese wheats [J].ActaAgronomicaSinica,2008,34(1):23.

[30]楊 燕,張春利,陳新民,等.紅粒春小麥穗發(fā)芽抗性鑒定及相關(guān)分子標(biāo)記的有效性驗(yàn)證[J].麥類作物學(xué)報(bào),2011,31(1):59.

YANG Y,ZHANG C L,CHEN X M,etal.Identification and validation of molecular markers for PHS tolerance in red-grained spring wheat [J].JournalofTriticeaeCrops,2011,31(1):59.