小麦单株穗数的遗传分析及基于QTL定位的最优基因型预测

为给小麦育种提供参考，以种植于陕西杨凌、岐山、乾县三地的中国春（母本）×兰考大粒（父本）F2∶3家系为材料，对小麦单株穗数进行数量性状主基因+多基因混合模型遗传分析和QTL定位，并对最优株系基因型及遗传效应进行预测。结果表明：(1)单株穗数符合数量性状遗传特征，由一对加性和部分显性主基因(A1模型)控制。(2)联合分析三个环境下的单株穗数得到9个控制单株穗数的QTL位点，其中QPn4B2为主效位点，具有增穗的加性效应，与遗传分析结果相吻合，同时还得到自身无主效应但存在较强上位效应的5个位点；单独分析得到具有QTL与环境互作效应的7个位点，可见上位效应及环境互作效应对小麦单株穗数遗传有较大的影响。(3)在排除基因与环境互作效应以及分别考虑三地基因与环境互作效应4种情况下，单株穗数最优基因型预测效应值较中国春(P1)分别增加了1.45、1.45、1.9337和1.45，其中岐山地区预测效应值最高，达3.9542，由此可推知此杂交组合后代在提高单株穗数这一性状上存在较大潜力；岐山地区最优株系QTL基因型在QPn2A、QPn6B位点上与杨凌和乾县两地不同，可见不同环境所对应的最优株系基因型存在差异。预测了普通最优株系的最佳基因型组合，同时讨论了在育种中获得最优株系的途径。