玉米籽粒品質相關性狀的QTL分析.pdf

1、玉米(Zea mays L.)是集糧食、飼料、工業(yè)原料等多功能于一體的作物，伴隨加工業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，優(yōu)質玉米的需求量日益增加，而中國優(yōu)質專用型玉米新品種較少，不能滿足畜牧業(yè)和深加工的需求。改良、創(chuàng)制優(yōu)質專用型種質資源進而培育專用型玉米新品種是解決當前優(yōu)質轉型玉米需求量不足的主要途徑之一，因此，研究玉米品質相關性狀的分子遺傳機制，不僅對促進玉米優(yōu)質專用型新品種和分子標記輔助選擇的開展，而且對解析籽粒淀粉等品質相關性狀形成的分子機理具

2、有重要意義。本研究以玉米自交系豫82為母本，以玉米自交系豫87-1和沈137為父本雜交構建了包含208個（Pop.1）和197（Pop.2）個RIL的兩個群體，在多個環(huán)境條件下進行表型鑒定。采用SNP分子標記的方法構建遺傳連鎖圖譜，利用復合區(qū)間作圖法對多個環(huán)境條件下及合并分析的4個玉米籽粒品質性狀進行 QTL定位和分析；利用混合線性模型法對兩個RIL群體進行 QTL與環(huán)境互作及上位性效應分析；利用BioMercator version2

3、.1軟件整合2個RIL群體的遺傳連鎖圖譜，采用元分析法對玉米籽粒品質性狀進行“一致性”QTL分析，探討玉米籽粒品質性狀的分子遺傳機制及其間的遺傳關系，判斷和篩選控制玉米籽粒品質性狀的穩(wěn)定主效QTL。主要研究結果如下：
　　1、在多個環(huán)境條件下，聯合方差分析結果表明各群體家系間就玉米籽粒粗淀粉、粗蛋白質、粗脂肪和賴氨酸含量的F值均達到了極顯著水平，表明這兩個RIL群體的各家系間存在真實的遺傳差異；玉米籽粒的粗蛋白、粗淀粉、賴氨酸、粗

4、脂肪含量的群體均值介于兩親本之間，表現為中親優(yōu)勢（個別點除外）。
　　2、利用JoinMap4.0軟件分別構建了兩張包含1179個和1116個SNP分子標記的遺傳連鎖圖譜，Pop.1圖譜的總長度為1884.85 cM，而平均間距是1.60 cM，10條染色體圖譜上標記間的遺傳平均距離在0.92-2.13 cM之間；Pop.2圖譜的總長度是1837.60 cM，平均間距為1.65 cM，10條染色體圖譜上標記間的遺傳平均距離在0.9

5、2-2.57cM之間。通過BioMercator2.1軟件將兩個RIL群體分別構建的遺傳連鎖圖譜上的所有標記進行整合，得到一張包含1689個SNP分子標記，總長度為1848.59 cM，平均間距為1.09 cM的遺傳連鎖圖譜。
　　3、兩個RIL群體在3個不同的環(huán)境條件下及合并分析中檢測到34個與玉米籽粒品質性狀相關的QTL。其中，在Pop.1中檢測到22個QTL，單個QTL的貢獻率為5.51-18.52％，分布在第1、2、4、5

6、、7、8染色體上，分布最多的在第1染色體上有8個QTL位點；Pop.1中4個QTL在一個地點及合并分析條件下被同時檢測到。在Pop.2中檢測到12個QTL，單個QTL的貢獻率為6.10-17.00%，分布在第1、2、5、7、9染色體上，分布最多的在第7染色體上有4個QTL位點；Pop.2中3個QTL在一個地點及合并分析條件下同時被檢測到。
　　4、利用BioMercator version2.1軟件對2個RIL群體的4個品質相關性

7、狀進行一致性QTL分析，檢測到8個“一致性”的QTL，分別位于第2（2個）、5（2個）、7（2個）、和8（2個）染色體上；mQTLs（mpQTL2-1、mpQTL2-2、mpQTL5-1、 mpQTL5-2、mpQTL7-1、mpQTL7-2、mpQTL8-1、mpQTL8-2）包含有初始QTL的貢獻率在10%以上且在一點和合并分析條件下被檢測到，這些區(qū)域為調控玉米籽粒品質性狀的熱點區(qū)域。第8染色體PZE-108017379—PZE-1

8、08018815的PRO1-8-1、第2染色體 SYN32408—SYN27033的qLYS1-2-1、第5染色體PZE-105067019—PZE-105079533的qpLYS2-5-1，并定位到了穩(wěn)定性和貢獻率比較高的新的QTL位點分別是：第1染色體 PZE-101001044—PZE-101001107的qzPRO1-1-1、第7染色體 PZE-107137587—PZE-107137996的qpOIL2-7-2、第1染色體SY