玉米四交群體株型及生育期相關(guān)性狀的QTL分析.pdf

1、玉米是重要的糧食和飼料作物,提高玉米產(chǎn)量是主要育種目標(biāo),育種家以耐密型和廣適性的改良為突破口提高品種的產(chǎn)量,強(qiáng)調(diào)株型育種是提高群體光能利用的重要途徑及在協(xié)調(diào)群體與個(gè)體之間矛盾中的重要性,強(qiáng)調(diào)改良玉米生育期在最大限度地利用光和熱及提高品種適應(yīng)性中的重要性。為此,本研究利用在株型和生育期差異顯著且在育種實(shí)踐中具有應(yīng)用價(jià)值的自交系276、72、A188、交51組配構(gòu)建了276/72//A188/交51的四交群體,構(gòu)建遺傳連鎖圖譜,通過對株型和

2、生育期相關(guān)性狀在多個(gè)環(huán)境下進(jìn)行表型鑒定,分析其遺傳特點(diǎn),采用MQM作圖法,對各性狀進(jìn)行QTL定位和基因效應(yīng)分析。這在玉米上是首次應(yīng)用多向雜交群體進(jìn)行遺傳圖譜的構(gòu)建與重要農(nóng)藝性狀的QTL分析。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、以277個(gè)雙交F1單株為作圖群體,利用213個(gè)SSR標(biāo)記,構(gòu)建了覆蓋玉米全基因組的分子標(biāo)記遺傳圖譜。圖譜總長度為1626.3 cM,標(biāo)記平均間距7.64 cM。本研究用于定位的213個(gè)標(biāo)記中,有187個(gè)位點(diǎn)等位基

3、因頻率分布符合1:1、1:1:1:1或1:2:1的分離,26個(gè)表現(xiàn)為偏分離,占11.8％?？ǚ綔y驗(yàn)的結(jié)果表明,本研究所用的玉米四交F1群體是一個(gè)隨機(jī)群體,適合于遺傳作圖、基因定位等基因組分析和應(yīng)用。本研究利用四交群體所構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜說明在玉米上利用四交群體進(jìn)行遺傳作圖是可行的,而且可以提高作圖的效率和精度。
　　 2、四交群體6個(gè)株型相關(guān)性狀和3個(gè)生育期相關(guān)性狀中,各性狀均表現(xiàn)出不同程度的超親分離；各性狀均呈連續(xù)正態(tài)分布；各

4、性狀家系、環(huán)境及家系與環(huán)境互作均存在顯著或極顯著差異；各株型和生育期相關(guān)性狀的遺傳力均較大,分別為0.81～0.90、0.75～0.87。
　　 3、在鄭州點(diǎn)和濟(jì)源點(diǎn)分別檢測到31個(gè)、43個(gè)與玉米株型有關(guān)的QTL,兩點(diǎn)合并分析條件下檢測到36個(gè)與玉米株型有關(guān)的QTL,單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為4.9％-25.4％,48個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率大于10％。其中qPH1a、qPH8a、qPH8b、qPH9、qEH1、qEH3b、qEH3c、qEH

5、8a、qEH9、qLN1a、qLN8a、qLN9、qLNAE3、qLNAE4、qLNAE8a、qLNAE8b、qTTL1b、qTTL2a、qTTL4b、qTTL5a、qTTL5b、qTTL5d、qTTL6b、qTTL9、qLA1b、qLA1c、qLA2b、qLA4a、qLA5、qL47、qLA8a、qLA8b在鄭州、濟(jì)源環(huán)境下或合并分析條件下均被檢測到,具有環(huán)境穩(wěn)定性。
　　 4、在鄭州點(diǎn)和濟(jì)源點(diǎn)分別檢測到30個(gè)、27個(gè)與玉米生

6、育期有關(guān)的QTL,兩點(diǎn)合并分析條件下檢測到34個(gè)與玉米生育期有關(guān)的QTL,單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為4.9％-14.1％,13個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率大于10％。其中qTE1a、qTE2、qTE3a、qTE3b、qTE4、qTE6、qTE8、qTE9b、qTE9c、qTE10b、qSE1a、qSE1c、qSE2、qSE3、qSE4a、qSE7b、qSE8a、qSE9a、qSE9b、qAN1、qAN2、qAN3a、qALN3b、qAN3c、qAN3d、

7、qAN4a、qAN4b、qAN7、qAN8、qAN9a、qAN9b、qAN10a、qAN10c在鄭州、濟(jì)源環(huán)境下或合并分析條件下均被檢測到,具有環(huán)境穩(wěn)定性。
　　 5、在檢測到的株型和生育期QTL中,存在成簇分布的現(xiàn)象,如染色體1.06-1.07同時(shí)存在影響株高、葉片數(shù)、穗上葉片數(shù)、雄穗主軸長、葉夾角的QTL(qPH1b、qLN1b、qLNAE1b、gTTL1c、qLA1a),染色體3.05-3.06同時(shí)存在影響穗位高、穗上葉片