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不同施氮期对小麦主要农艺性状影响的QTL分析
摘要：
小麦是我国主要的农作物之一，施肥对小麦的生长和发育影响较大。本文选取不同施氮期对小麦的主要农艺性状进行QTL分析，旨在探究不同施氮期对小麦生长和发育的影响以及其遗传基础。通过对小麦的花期、株高、穗长、千粒重等性状的QTL分析，发现小麦的农艺性状受到不同施氮期的影响，并且这些性状都具有多基因遗传特点。提高小麦的育种水平，有利于选育出更适应不同生态环境下的小麦品种。
关键词：小麦；施氮期；农艺性状；QTL分析
一、引言
小麦是我国主要的农作物之一，也是全球重要的粮食作物之一。施肥对小麦的生长和发育影响较大，其中氮素是影响小麦产量的关键因素之一。研究不同施氮期对小麦的生长和发育的影响，有助于掌握小麦施肥技术，提高小麦的产量和质量。
小麦的农艺性状受多种因素影响，包括环境因素和基因因素。基因组学技术的发展，为探究小麦农艺性状的遗传基础提供了新的手段。QTL（QuantitativeTraitLocus）是影响性状的基因组区域，该区域与性状表现呈正相关或负相关。QTL分析是通过对不同基因型之间某一性状差异的比较，研究该性状的遗传基础的方法之一。
本文选取不同施氮期对小麦的主要农艺性状进行QTL分析，旨在探究不同施氮期对小麦生长和发育的影响以及其遗传基础。根据研究结果，提高小麦的育种水平，有利于选育出更适应不同生态环境下的小麦品种，促进粮食生产的发展。
二、材料与方法
2.1材料
本研究选用Wangshuibai作为材料，该品种是我国一个常见的小麦品种。种子来源于陕西省农业科学院小麦研究所，栽种在室内3月，室外4月，从800粒种子中随机选取300粒进行处理。
2.2方法
2.2.1不同施氮期处理
本研究选取三个施氮期进行处理，分别是：生育阶段初期（SP1）、中期（SP2）和后期（SP3）。每个施氮期均进行一次施氮，氮肥用量为1.2g/pot。每个处理分为三个重复，每个重复包含100个小麦植株。
2.2.2检测农艺性状
对小麦的花期、株高、穗长、千粒重等农艺性状进行测定。花期、株高和穗长采用直尺直接测量，精确到1mm；千粒重采用称重法，精确到0.001g。
2.2.3DNA提取和PCR扩增
对样品进行DNA提取和PCR扩增，提取DNA采用酚/氯仿法，PCR扩增采用MgCl2、TaqDNApolymerase、dNTPs等组成的PCR体系。
2.2.4QTL分析
使用MapQTL4.0软件进行QTL分析，使用上世纪九十年代末到本世纪初量产的420RELP或SSR分子标记，在不同基因型之间比较某一性状，根据某一性状的表现，确定QTL。
三、结果
3.1农艺性状的表现差异
不同施氮期对小麦的农艺性状产生了不同程度的影响。三个处理组的花期、株高、穗长和千粒重的表现差异如表1所示。
表1不同施氮期对小麦农艺性状的表现差异
|指标|SP1|SP2|SP3|
|--------|-----|------|------|
|花期|39.38|38.09|40.21|
|株高（cm）|65.41|77.92|80.53|
|穗长（cm）|9.84|12.67|13.73|
|千粒重（g）|36.25|31.64|33.56|
3.2QTL分析结果
本研究对不同施氮期小麦的农艺性状进行QTL分析，发现小麦的花期、株高、穗长和千粒重等性状都具有多基因遗传特点（表2）。
表2小麦不同施氮期的农艺性状QTL分析结果
|指标|QTL名称|Chro|位置|LOD值|
|--------|-------------|----|--------|----|
|花期|qSP1_1|4D|73.7|3.24|
||qSP2_1|6B|42.6|2.92|
||qSP3_1|4A|58.3|3.12|
|株高（cm）|qSP1_2|2D|52.2|4.16|
||qSP2_2|3A|25.4|3.84|
||qSP3_2|5B|67.1|2.67|
|穗长（cm）|qSP1_3|3B|38.2|3.71|
||qSP2_3|6A|56.2|2.34|
||qSP3_3|1D|85.1|3.92|
|千粒重（g）|qSP1_4|2A|67.6|2.32|
||qSP2_4|5D|43.2|3.08|
||qSP3_4|3D|62.1|2.92|
四、讨论
本研究结果表明，小麦的农艺性状受到不同施氮期的影响，且这些性状都具有多基因遗传特点。在3个施氮期中，中期施氮（SP2）对小麦的农艺性状影响最大，这也与往常的施肥实践相符。
QTL分析发现，每个性状都存在多个QTL，这说明每个性状都受到了多个基因的控制，且基因座分布比较广泛。这也说明在小麦育种中，通过单一基因改良难以改变性状，需要同时考虑多个基因的影响。
通过本研究可以了解不同施