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提高小麦产量潜力是小麦遗传改良的重要任务,明确产量构成因子的分子遗传基础、发掘并聚合产量相关的优异基因、协调好产量因子之间的关系是实现小麦产量突破的关键。实践证明骨干亲本和代表性品种的利用大大提高了小麦产量遗传改良的效率。前人对早期骨干亲本的遗传基础及其利用方面的研究较多,而对目前正在使用的骨干亲本和大面积推广的代表性品种的遗传基础及其对后代品种遗传贡献的研究刚刚起步。川麦42是利用国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)人工合成六倍体小麦育成的西南麦区突破性小麦品种,其产量高、适应性广,作为核心亲本易培育出高产、稳产的小麦新品种。目前,育种家利用川麦42育成的小麦新品种有12个、参加各级区域试验的新品系达27个。本研究以川麦42为研究对象,利用其与四川推广品种川农16构建的重组自交系(RIL)群体并结合SSR和DArT标记扫描的基因型数据,构建了遗传连锁图谱,并根据6个环境下RILs群体的表型数据,定位了产量性状QTLs。此外,利用亲本川麦42、川农16及其衍生品种川麦104、RILs群体中的8个高产系以及8个低产系,分析了川麦42等位变异在其衍生后代中的传递及与产量性状之间的关系；明确了川麦42染色体区段在其衍生后代中的传递规律及其对产量的贡献。具体研究结果如下：1、利用川麦42×川农16127个F8 RILs构建了一个小麦分子遗传图谱(NCW图谱)。该图谱包含644个DArT标记和148个SSR标记,总长度为4236.4 cM,两标记间平均遗传距离为5.3 cM。A、B和D基因组的长度分别为1661.3 cM、1554.5 cM、1020.6 cM,标记个数分别为269、279、244。新构建的NCW遗传图谱比较先前构建的遗传图谱(即PCW图谱),标记增加了574个,长度增加了2223.2 cM,标记间平均遗传距离缩短了7cM,两图谱的框架具有很好的一致性。2、根据川麦42/川农16RILs群体及其在6个环境下的表型数据,通过复合区间作图的方法定位到了54个与每平方米穗数(SSM)、穗粒数(GNS)、千粒重(TKW)、单株有效分蘖(SNP)和株高(PH)等产量相关性状的QTLs,其主要分布于1B、1D、3A、4A、4B、5B、6A、6B、6D、7A和7D等11条染色体上,其中在1BS、1D、4A、4D、5B、7A等染色体(臂)上富集多个产量性状QTLs(QTL簇)。在4A染色体上定位到了4个增效等位基因来自川麦42的GNS QTLs,1D上定位到了增效等位基因来自川农16的SSM QTLs,4D染色体上SNP、GNS和GY QTLs重叠(增效等位基因来自川麦42),5B染色体上增效等位基因来自川麦42的TKW QTL QTkw.saas-5B在6个环境中均稳定表达。这些与GNS、SSM、TKW和SNP相关的QTLs均能在多个环境下稳定表达,并且绝大多数增加穗粒数的等位基因来自川麦42,增加每平方米穗数的等位基因来自川农16。3、川麦42较川农16具有更强的早期活力,主要表现为整个地上部分比川农16长势旺。本研究利用川麦42/川农16RILs群体,对水培条件下川麦42的早期活力性状进行了QTL分析,涉及的性状包括苗高(SH)、叶面积(TLA)、叶片数(LN)、地上部鲜重(SFW)、地上部干重(SDW)、根数目(RN)和根部干重(RDW)。结果如下：在2A、5A、6A、7A、4B、5B、6B、3D、4D和5D等14条染色体上共检测到52个与早期活力相关性状的QTL,25个主效QTLs表型变异率大于10%,其中有16个增效等位基因来自亲本川麦42,9个来自亲本川农16；10个根部性状QTLs中,除QRn.saas-4B外,所有与根部性状RDW和RN相关的QTLs增效等位基因均来自川麦42,表明川麦42对整个植株早期长势的贡献较川农16大；位于2A、5A、5B、6A、6B和7A染色体上的9个染色体区域与多个性状相关,形成8个QTL簇,其中有6个QTL簇的增效等位基因来自川麦42。一些早期活力QTLs与产量性状相关,可能对最终籽粒产量的形成起了重要作用。4、利用18个川麦42衍生后代品种(系)(包括2个新品种川麦104和川麦64,8个高产系和8个低产系),分析了川麦42的染色体区段对其衍生后代的遗传贡献及其产量形成的机理。在川麦104、川麦64以及8个高产系中,川麦42等位变异的频率均大于55%,而绝大多数低产系均小于50%；高产系与低产系在1B、1D和4D的染色体区段具有明显差异。在川麦104、川麦64和8个高产系中,1B和4D染色体上来自川麦42染色体区段分别对GNS和SNP具增效效应；川麦104和川麦644A染色体上来自川麦42的染色体区段对GNS具有增效效应,3A染色体上的川麦42染色体区段显著增加TKW。这些增效QTLs的聚合最终形成了川麦42衍生后代的高产骨架。川麦104继承了川麦42在4A染色体上的Xbarc170-Xbarc1047区段、5B染色体上的WPt-1432～TPt-0228区段、3A染色体上的WPt-741190～WPt-4407区段以及4D染色体上的Xbarc1183-Xcfd84区段,分别对川麦104的穗粒数、千粒重、产量具增效效应；川麦64继承了川麦42在1B、4A染色体上的增加穗粒数的QTLs,3A染色体上增加千粒重的QTL,以及4D染色体上增加穗粒数、籽粒产量的QTL区段；两者都保留了川麦42的大穗特性,表明川麦42的大穗特性是其作为重要育种亲本的一个骨干特征。综合多个后代品种(系)来看,川麦42等位变异在高产衍生后代中传递频率高,在低产衍生后代中传递频率较低；川麦42染色体区段对川麦104、川麦64和8个高产系主要贡献了高穗粒数特性。在此骨架基础上,加入来自另一亲本川农16的产量增效QTLs是形成高产衍生后代品种(系)、实现产量节节高的遗传基础。