一个小麦强优势组合的杂种优势遗传基础解析

作者：关攀锋; 逯腊虎; **; 汪永法; 辛明明; 胡兆荣; 姚颖垠; 倪中福; 孙其信; 彭惠茹^*

来源：科学通报, 2022, 67(26): 3207-3220.

• 小麦
• 杂种优势
• 永久F2群体
• 数量性状位点
• 株高
• 千粒重

北方冬麦区骨干亲本农大3338与京冬6号组配的杂交F1代,在株高和千粒重等方面表现较强的中亲杂种优势.为解析该组合杂种优势形成的遗传基础,利用农大3338和京冬6号构建了双单倍体(doubled haploid, DH)群体,并利用DH群体衍生了一套包含283个杂交组合的小麦永久F2群体,在两个不同环境下进行杂种优势评价.利用包含单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)和简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记的高密度整合遗传连锁图谱,基于完备区间作图法,对永久F2群体在两个环境下的株高、千粒重、中亲优势值和相应的BLUP值进行全基因组数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)定位和上位性互作分析.共检测到32个株高QTL和25个千粒重QTL,分别解释0.54%～36.05%和0.87%～25.78%的表型变异,包含加性效应、显性效应和超显性效应位点,其中2D、4B、4D和6A染色体上存在稳定主效QTL,主要以加性效应为主.利用中亲优势值分别检测到13个株高杂种优势QTL和15个千粒重杂种优势QTL,绝大部分QTL表现为超显性效应.株高和千粒重上位性互作分析结果表明,在加加互作、加显互作、显加互作和显显互作4种不同互作类型中,显显互作的效应值最大,且所占比例最高.因此,本研究结果表明,超显性、显性和上位性是该组合杂种优势遗传基础的重要组成部分,为3种遗传效应共同调控杂种优势形成提供了有力的证据,对杂交小麦亲本创制和强优势组合选配具有重要意义.

• 单位
  农业生物技术国家重点实验室; 中国农业大学