玉米粒長主效QTLqKL9的遺傳剖析.pdf

1、玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀是復(fù)雜的數(shù)量性狀，遺傳力較低且易受環(huán)境影響。玉米單位面積產(chǎn)量由單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重三部分組成，而粒型是決定粒重的關(guān)鍵因素。為了解析粒型的遺傳基礎(chǔ)，本研究在前期粒長主效QTL qKL9初定位基礎(chǔ)上，利用QTL-NIL群體和包含目標(biāo)區(qū)段的純系跨疊系對qKL9進(jìn)一步精細(xì)定位，確認(rèn)其所在染色體的準(zhǔn)確位置，主要研究結(jié)果如下:
　　1.目標(biāo)區(qū)段標(biāo)記加密。在原目標(biāo)區(qū)段C9-54和C9-58標(biāo)記間共篩選到21對在親本間存在多

2、態(tài)性的SSR標(biāo)記，選擇其中5對多態(tài)性好且?guī)颓逦臉?biāo)記用于加密目標(biāo)區(qū)段，加密后平均標(biāo)記密度為1.5Mb。
　　2.粒長、粒寬與百粒重三個性狀的相關(guān)性分析。通過BC4F2、BC4F3和BC5F1三世代群體在共三個環(huán)境條件下的粒長、粒寬與百粒重性狀表型相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)在三個環(huán)境下，粒長與粒寬和百粒重均呈極顯著正相關(guān)（r=0.17-0.41，r=0.40-0.66），粒寬與百粒重呈極顯著正相關(guān)(r=0.54-0.67)。
　　3.

3、qKL9精細(xì)定位。2015年春利用BC4F2與BC5F1兩個世代的子代測驗(yàn)將qKL9定位在標(biāo)記D7與N23之間約1Mb的區(qū)段內(nèi)，其中來源于大粒親本V671的等位基因起增加粒長的作用。同時在標(biāo)記9-43與L32之間約27Mb的區(qū)段內(nèi)檢測到一個新的控制粒長的主效QTL，命名為qKL9-2，來源于小粒親本Mc的等位基因起增效作用。精細(xì)定位結(jié)果將原來的一個主效QTL遺傳分解為兩個主效QTL，qKL9和qKL9-2。
　　4.qKL9與qK

4、L9-2真實(shí)性驗(yàn)證。利用目標(biāo)區(qū)段跨疊系純系進(jìn)行子代測驗(yàn)，通過一年三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，以粒長為表型性狀再次將qKL9精細(xì)定位在D7與N23兩個標(biāo)記間，qKL9-2定位在標(biāo)記9-43與L32之間;以粒寬和百粒重表型數(shù)據(jù)同樣將qKL9-2定位在9-43與L32之間，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證實(shí)兩個主效QTLs qKL9和qKL9-2的真實(shí)可靠，為后續(xù)進(jìn)一步精細(xì)定位和基因克隆提供保障。
　　5.qKL9目標(biāo)區(qū)段候選基因預(yù)測。參照玉米V2版本參考基因組，在D7

5、與N23兩標(biāo)記間約1Mb物理距離內(nèi)共有21個候選基因。結(jié)合前期課題組在授粉后9DAP和14DAP轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果，發(fā)現(xiàn)此21個候選基因中，在Mc和V671兩親本中表達(dá)差異大于2倍的基因有GRMZM2G025812和GRMZM2G704285，其中GRMZM2G025812在9DAP和14DAP同時被檢測到差異表達(dá)。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)GRMZM2G025812在種子中表達(dá)量較高，該基因在水稻中的同源基因Os06g0622700參與激活一些影