农学论文哪里有？本研究以小黑麦品种‘石大 1 号’和‘甘农 7 号’为父母本经杂交构建的重组自交系群体为材料，运用植物数量性状的主基因+多基因遗传模型分析方法对 RIL 群体的穗部芒长、穗长、小穗数、穗密度、穗粒数、穗粒重等性状进行了遗传分析和相关性分析，利用 ISSR 分子标记构建的小黑麦遗传连锁图谱对穗部各性状进行了 QTL 定位。
第一章 文献综述
1.2 遗传群体构建及分子标记类型
分子遗传图谱是在亲本杂交或自交时染色体间重组和基因连锁的基础上，通过一定算法计算的不同遗传标记连锁的重组频率，为确定控制不同性状的基因间相对距离而绘制成的线状连锁图[49]。QTL 或者分子标记在染色体或连锁群上的相对位置可以在图谱中显示出来，可用厘摩尔（Centi Morgen，cM ）表示遗传图距，1 cM 代表两个基因座位之间发生的交换率为 1 %[50]。20 世纪 80 年代，Bernatzky 等研究者利用番茄（Solanum lycopersicum）F2 群体，构建了世界上第一张包含 135 个 RFLP 标记的番茄遗传连锁图谱[51]。在此之后，世界各地的研究者相继发表了各种作物的遗传图谱，不断推动了作物的重要数量性状遗传的研究和发展。绘制高质量小黑麦分子遗传图谱的要求是开发更多的多态性标记且在连锁图上锚定标记的位置分布相对均匀，可为后续开展小黑麦重要性状 QTL 分析、开发分子标记辅助育种、关键基因图位克隆和基因组结构功能探索等各方面的研究提供可靠的基础[52]。构建遗传图谱通常包括构建恰当的作图群体、开发和筛选适当的遗传标记、利用软件进行连锁分析并绘图等一系列步骤。现已开发出多个用于作图的软件，如 Joinmap、Icimapping、Mapmaker、CarthaGene、G-Mendel、Manager QTX等均可用来构建遗传图谱。
第二章 小黑麦穗部性状相关性及遗传分析
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料
试验以不同基因型的饲用型小黑麦品种‘石大 1 号’为母本（P1）和‘甘农 7 号’为父本（P2），杂交后 F1 代起连续自交，通过单粒传法获得重组自交系（RIL）群体为材料。其中母本为新疆石河子大学选育的‘石大 1 号’小黑麦品种，具有短芒、穗部较长等特点，父本为甘肃农业大学选育而成的基因纯合且稳定性较好的‘甘农 7 号’小黑麦品种，具有长芒、小穗数较多等特点，两亲本间穗部性状差异较大。
群体构建：小黑麦课题组于 2013 年秋在临洮育种基地开始种植亲本‘石大 1 号’和‘甘农 7 号’，2014 年春对亲本采用常规有性杂交得到 F0 代，2014 年秋种植 F0 代次年收获 F1 代，F1 代起连续自交，采用单粒传法，于 2018 年夏得到 F4 代种子。本试验从 2018年种植 F4 代种子得到 331 份 F4:5 RIL 群体材料，2019 年连续种植收获的 F5 代种子得到331 份 F5:6 RIL 群体材料。
2.1.2 试验地概况
试验在甘肃农业大学兰州牧草试验站进行。该站地处黄土高原西端，E 105°41′，N 34°05′，海拔 1525 m，属温带半干旱大陆性气候，年平均气温 11.2 ℃，年均降水量 327 mm，全年日照时数平均 2446 h，无霜期 180 d 左右。试验地地势平坦，土壤为黄绵土，黄土层较薄，肥力均匀，有灌溉条件。
2.1.3 试验设计
2018 年 10 月，将亲本和 331 份 F4:5 RIL 群体材料同期播种在校内试验基地（环境E1:2018LZ），2019 年 10 月将 7 月份收获的籽粒 F5:6 RIL 群体再次播种在校内试验基地（环境 E2:2019LZ）。试验地前茬为空闲地，肥力中等、地力均匀。单粒点播，行长 3 m，小黑麦的行距和株距均为 20 cm，每行种植 15 株，田间管理和普通大田管理相同。
第三章 小黑麦穗部性状 QTL 定位
3.1 材料与方法
3.1.1 亲本及群体构建
本试验的亲本材料同第二章。 RIL 群体的构建方法同第二章，前期亲本杂交及连续自交 4 代由小黑麦课题组完成，2020 年 7 月种植的 273 个 F6:7 代小黑麦 RIL 群体株系用于穗部性状 QTL 定位。
3.1.2 试验地概况
同第二章。
3.1.3 DNA 提取
在小黑麦幼苗期采集亲本及 RIL 群体各单株的幼嫩叶片，采用改良版 CTAB 法提取小黑麦基因组 DNA[148]，利用 1.0%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 浓度，并用紫外分光光度计检测 DNA 的纯度，满足试验要求的样品放置在-20℃冰箱贮存备用。
3.1.4 小黑麦 ISSR-PCR 扩增和检测
本研究中用到课题组筛选的 12 条适合小黑麦的 ISSR 引物[42]，均由上海生工生物工程有限公司合成。小黑麦 ISSR-PCR 扩增反应体系如下：
3.2 结果与分析
3.2.1 小黑麦 RIL 群体穗部表型分析
对小黑麦 F6:7 RIL 群体穗部各性状进行统计分析，RIL 群体各性状的平均值为：芒长 4.71cm，穗长 12.39 cm，小穗数 26.85，穗密度 2.46，穗粒数 44.37，除穗长和小穗数均值高于亲本，芒长、穗密度、穗粒数介于双亲之间。群体穗部各性状的极值变化范围：芒长 0.62~9.05 cm，穗长 8.07~17.16 cm，小穗数 21.0~36.3，穗密度 1.72~2.97，穗粒数18.0~103.1，各性状的变异范围广泛，两亲本的低值和高值均介于各个性状的最小值和最大值之间，穗部各性状的表型有超亲遗传现象。小穗数和穗长的变异系数较小（14.21%，26.39%），芒长、穗粒数和穗密度的变异范围和变异幅度较大。穗部各性状表型呈连续正态分布，芒长呈左偏离正态分布，穗长、小穗数、穗密度、穗粒数呈右偏离正态分布，可用于 QTL 定位分析。
利用小黑麦 RIL 群体的基因型数据进行遗传连锁分析，以课题组构建的小黑麦遗传连锁图谱（图谱特性见表 3-4）为基础，结合小黑麦 F6:7 RIL 群体测量的表型数据共检测到 13 个与穗部性状有关的 QTL 位点（图 3-2），分布在 7 个连锁群上，平均每个连锁群上 1.9 个 QTL 位点，QTL 位点分布最多的连锁群为 LG3 和 LG5，各有 3 个 QTL 位点，分布最少的连锁群为 LG6 和 LG7，均定位到 1 个 QTL。控制芒长、穗长、小穗数、穗密度、穗粒数的 QTL 位点分别有 1、4、3、2 和 3 个，单个 QTL 位点表型变异解释率介于 7.67 %~12.63 %，包括 7 个表型变异解释率大于 10 %的主效 QTL 和 6 个微效 QTL位点。
第四章 结论
本研究以小黑麦品种‘石大 1 号’和‘甘农 7 号’为父母本经杂交构建的重组自交系群体为材料，运用植物数量性状的主基因+多基因遗传模型分析方法对 RIL 群体的穗部芒长、穗长、小穗数、穗密度、穗粒数、穗粒重等性状进行了遗传分析和相关性分析，利用 ISSR 分子标记构建的小黑麦遗传连锁图谱对穗部各性状进行了 QTL 定位，得出的主要结论如下：
（1）小黑麦 RIL 群体穗部各性状均呈连续性变异趋势，穗部表型有超亲变异现象，整体变异性广泛。各性状平均变异系数从大到小为：穗粒重（40.82%）、芒长（33.80%）、穗粒数（32.15%）、穗长（12.07%）、小穗数（10.97%）、穗密度（9.34%），相关性分析表明：穗粒重与穗长、小穗数和穗粒数正相关；穗长与穗粒数正相关；芒长与穗长和穗粒数正相关，与穗密度负相关。
（2）小黑麦芒长的最佳遗传模型为 4MG-AI（4 对加性上位性主基因遗传模型），其主基因遗传率为 85.06%；穗长和小穗数的最佳模型均为 MX2-CE-A（2 对互补作用主基因+加性多基因混合遗传模型），穗长和小穗数主基因遗传率分别为 20.35%和 31.77%，多基因遗传率分别为 62.93%和 32.48%；穗密度和穗粒数的最佳遗传模型均为 PG-A（I加性上位性多基因遗传模型），其多基因遗传率分别是 35.34%和 86.96%；穗粒重的最佳遗传模型为 2MG-CE（2 对互补作用主基因遗传模型），主基因遗传率为 51.97%。小黑麦穗部各性状符合数量遗传的特征并以多基因遗传为主，多数表现为正向遗传效应。符合主基因遗传特性的性状有芒长和穗粒重，其中芒长的主基因遗传率较高，受环境因素的影响较小，育种时可在早期世代进行单株定向选择。
（3）总共检测到 13 个相关性状的 QTL 位点，包括 7 个贡献率大于 10 %的主效QTL 和 6 个微效 QTL 位点。13 个 QTL 在 7 个连锁群上均有分布，平均每个连锁群上有 1.9 个 QTL 位点，LG2 连锁群上有 1 个控制芒长的 QTL 位点，贡献率为 10.21%，LG1、LG3、LG5 连锁群上有 4 个控制穗长的 QTL，贡献率最高为 11.47%，LG1、LG4、LG5 连锁群上有 3 个控制小穗数的 QTL，贡献率为 8.75%~10.45%，LG3、LG7 连锁群上检测出 2 个控制穗密度的 QTL，位点的贡献率为 9.02%~12.63%，3 个控制穗粒数的QTL 位点分布在 LG2、LG5、LG6 连锁群上，贡献率为 9.58%~12.48%。
参考文献（略）
