不同施氮期对小麦主要农艺性状影响的QTL分析的任务书.docx

不同施氮期对小麦主要农艺性状影响的QTL分析的任务书
任务书
任务名称：不同施氮期对小麦主要农艺性状影响的QTL分析
任务背景和意义：
小麦作为世界上最重要的粮食作物之一，在我国也占据了重要地位。而施肥是农业生产中最常见也最关键的环节之一，特别是氮肥的施用量对小麦的产量和品质起着至关重要的作用。因此，研究不同施氮期对小麦主要农艺性状的影响，不仅有助于优化小麦生产管理和提高生产稳定性，也能为了解氮素对植物生长和发育的影响提供理论依据。
任务目标：
本任务的主要目标是通过QTL分析研究不同施氮期对小麦主要农艺性状的影响，以期达到以下几个具体目标：
1.确定不同施氮期对小麦主要农艺性状产生影响的关键时期；
2.构建小麦主要农艺性状的遗传图谱；
3.鉴定不同施氮期对小麦主要农艺性状的一些相关QTL；
4.探讨小麦不同施氮期的适宜施肥及优化施肥管理。
研究内容和方法：
研究内容：
1.确定试验材料和试验设计；
2.确定不同氮肥处理方案；
3.测定小麦主要性状；
4.构建遗传图谱；
5.进行QTL分析。
研究方法：
1.试验材料和试验设计：
本研究选取小麦中的几个代表品种作为试验材料，同时设计2个施氮期处理，分别为播种后45天和70天，在此基础上设置不同的氮肥施用量，以此协调氮素的需求量和施肥量，并回收早、中、晚期的小麦生长发育、产量和品质数据，产量指标包括千粒重和每亩产量；品质指标包括粗蛋白含量、籽粒大小和品质等级等，以便探究不同施氮期对小麦主要农艺性状的影响。
2.不同氮肥处理方案：
本实验选用普通尿素作为氮源，分别在播种后45天和70天处施用，设置不同氮肥水平，如1.5g、3g、4.5g/盆的氮肥浓度，以此调节氮素的供应量和施肥量，并在每个处理组中设置相应的对照（即不施肥处理），以便比较不同氮肥处理方案下的小麦农艺性状。
3.测定小麦主要性状：
在收获前对所选小麦进行测量，包括观测小麦的高度、节点数、叶面积等性状，以及粒数、结实率、千粒重、每穗粒数、每亩产量和粗蛋白含量等生产性状。
4.构建遗传图谱：
使用高密度分子标记技术建立小麦对应的遗传图谱，即选取80~90株F1代植株按照等距离等数量打上标记，利用50kIllumina芯片筛选拉格鲁和草履蛾素等分子标记，对小麦不同品种进行基因筛选和测序。
5.进行QTL分析：
运用QTL-SE方法对测定后的各项小麦性状数据进行数据分析，评估不同处理组之间的遗传方差，找出关键性状的主要QTL，并分析其表达模式、遗传效应、交互作用及与氮素相关的基因表达机制和代谢途径等信息。
预期结果：
预期通过本任务的研究，不同施氮期对小麦主要农艺性状影响的QTL分析，可以：
1.确定不同施氮期对小麦主要农艺性状的影响特征和关键时期；
2.构建小麦的遗传图谱，确定各个性状QTL的位置和遗传特征；
3.鉴定不同施氮期对小麦的主要农艺性状的一些相关QTL；
4.为探究小麦的施肥管理提供科学依据，为小麦的育种研究以及农业生产操作提供理论基础。
参考文献：
Cai,S.,Si,Z.,Cheng,Z.,Liu,Y.,Zhong,Y.,Wu,Z.,...Zhou,Y.(2018).Genome-wideassociationstudyrevealsthegeneticarchitectureunderlyingsalttolerance-relatedtraitsinrapeseed(BrassicanapusL.).FrontiersinPlantScience,8,1391.doi:10.3389/fpls.2017.01391
Liu,X.,Yang,S.,Zhao,Y.,Wen,Y.,Cheng,C.,Wang,W.,...Ji,J.(2018).Genome-wideassociationmappinganddifferentialexpressionanalysisofsalttoleranceinBrassicanapusL.FrontiersinPlantScience,8,2215.doi:10.3389/fpls.2017.02215
XiaojianYin,ShuaiLiu,NingzhenHuang,WeiLiu,WeixiaWang,XianyongLin,HaiquanRen,LijuanWei,andZhixiaWu.AcombinedlinkageandassociationmappingstudyrevealsQTLforagronomictraitsintomato.BMCPlantBiology,2018,18(S2):91.doi:10.1186/s12870-018-1276-6