小麦叶片衰老过程中气孔导度相关性状的遗传分析

小麦是一种重要的粮食作物，其生长周期中的叶片衰老过程对产量和品质均有重要影响。叶片衰老过程中，气孔导度、光合速率和蒸腾速率是三个关键的生理指标，它们的变化直接关系到小麦的光合作用和水分利用效率。本研究通过遗传分析方法，探讨了在不同水分条件下小麦叶片衰老过程中这些性状的遗传变异及其遗传学基础。 研究利用了旱选10号和鲁麦14杂交产生的双单倍体（DH）群体，分别在小麦花后10天、20天和30天，即灌浆期间，对小麦旗叶的气孔导度、光合速率和蒸腾速率进行了测定。研究者在干旱胁迫和正常灌溉两个水分条件下进行了比较，以便于观察水分条件对这三个生理指标的影响。为了深入理解这些性状的遗传控制机制，研究者利用构建好的DH群体遗传连锁图谱，并运用基于混合线性模型的复合区间作图法来分析这些性状的QTL（数量性状基因座）。 研究结果显示，在两种水分条件下，旗叶的气孔导度、光合速率和蒸腾速率都呈现下降趋势，且在正常灌溉条件下的表型值普遍高于干旱胁迫条件下的表型值。这表明水分条件是影响叶片衰老相关生理指标的重要环境因素。在花后10天、20天和30天这三个时期，两种水分条件下气孔导度、光合速率和蒸腾速率之间的相关性分析显示，它们之间存在着极显著的正相关关系，相关系数介于0.682至0.875之间。这种强相关性说明，这些性状在遗传上可能受共同的或连锁的基因控制。 通过QTL定位分析，研究者检测到了4个与“一因多效”或“连锁遗传”有关的标记区域。这些区域分别位于2B染色体的Xgwm429-Xgwm388、4A染色体的P3446.2-CWM145、7B染色体的P1123.2-Xgwm611和WMC276-Xgwm577-CWM96.1。这些QTL的发现为气孔导度、光合速率和蒸腾速率之间的表型相关提供了遗传证据。此外，研究还发现在7B染色体的Xgwm577和Xgwm611标记附近检测到的气孔导度、光合速率和蒸腾速率的QTL与先前报道的与叶绿素含量以及黑暗诱导条件下叶绿素a/b值相关的QTL相连锁，这表明7B染色体上确实存在控制小麦衰老的QTL。 这项研究对小麦的遗传育种具有重要意义，因为它揭示了影响小麦叶片衰老过程中关键生理指标的遗传因素。这些发现可以为小麦品种的改良提供理论基础，尤其是针对干旱条件下的小麦品种选育。通过了解和利用与气孔导度、光合速率和蒸腾速率相关的QTL，研究人员可以培育出更适应干旱等非理想环境条件的小麦新品种，从而提高作物的产量和质量。