玉米芽苗期抗旱性QTL定位的研究.pdf

1、玉米是一種重要的禾谷類作物。由于干旱對(duì)玉米生產(chǎn)帶來巨大損失，抗旱遺傳育種已成為玉米遺傳改良的一個(gè)重要方向。種子萌發(fā)、出苗是玉米生長(zhǎng)的開始階段，在土壤水分脅迫下保持較高的出苗率和壯苗率，直接關(guān)系到以后的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。由于玉米在生長(zhǎng)期的許多抗旱相關(guān)性狀是受多基因控制的，且受環(huán)境影響，使得抗旱性QTL的定位和遺傳分析成為抗旱育種的理論指導(dǎo)。SSR標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展為研究抗旱遺傳規(guī)律，定位重要抗旱性狀提供了新的技術(shù)手段。本研究利用Mo17×黃

2、早四的F9重組自交系群體(共239系)，構(gòu)建分子圖譜，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬干旱脅迫環(huán)境下，芽苗期抗旱性狀的QTL定位及遺傳效應(yīng)分析。主要結(jié)果如下： 1.從370對(duì)SSR引物中篩選出101對(duì)，應(yīng)用mapmaker/EXP3.0b軟件構(gòu)建SSR分子標(biāo)記連鎖圖譜。所構(gòu)建的圖譜覆蓋玉米基因組1422.7cM，標(biāo)記間平均圖距為15.6cM，該連鎖圖譜與IBM群體所作圖譜基本一致，能有效地進(jìn)行QTL定位的研究。 2.運(yùn)用復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)

3、玉米芽苗期抗旱QTL進(jìn)行了定位和遺傳效應(yīng)分析。結(jié)果共檢測(cè)到22個(gè)QTL分散在全部10條染色體。 3.在第1，5和10染色體上定位到種子萌發(fā)抗旱指數(shù)的三個(gè)主效QTL，與其連鎖的SSR標(biāo)記分別為umc1358，bnlg1006和phi050，相應(yīng)的LOD值分別為3.76，4.79和2.17，加性效應(yīng)分別為1.47％，-1.50％和-1.40％，其加性效應(yīng)能解釋表型方差分別為49.37％，50.53％和44.46％。 4.在正

4、常供水條件下，在第4，8，9染色體上檢測(cè)到3個(gè)苗期莖含水量QTL，與其連鎖的SSR標(biāo)記分別為phi021，dupssr14，bnlg1583，加性效應(yīng)能解釋表型方差為6.9％-14.40％，他們均來源于Mo17，其加性效應(yīng)使含水量提高0.03％-0.04％。對(duì)于葉片含水量，檢測(cè)到3個(gè)QTL，他們分別與鄰近標(biāo)記bnlg439，umc1867，nc134連鎖，其加性效應(yīng)能解釋表型方差為7.03％-14.32％，來源于Mo17定位在第9染色體

5、上QTL加性效應(yīng)使含水量提高0.04％，另一個(gè)定位在第9染色體上的QTL和定位在第1染色體上的QTL增效基因均來源于黃早四。 5.在PEG模擬干旱脅迫條件下，檢測(cè)到2個(gè)苗期莖含水量QTL，他們分別與鄰近標(biāo)記bnlg2291，bnlg1922連鎖，其增效基因分別來源于兩親本，加性效應(yīng)能解釋表型方差為7.45％和10.36％。在第3，4，10染色體上檢測(cè)到4個(gè)葉片含水量QTL，他們分別與鄰近標(biāo)記bnlg1035，phi029，phi

6、021，umc1196連鎖，其中第3染色體上的兩QTL加性效應(yīng)能解釋表型方差為28.01％，33.42％，另兩個(gè)QTL加性效應(yīng)能解釋表型方差為15.25％，25.01％，他們來源于兩親本，加性效應(yīng)使含水量提高1.09％-1.69％。 6.在第6染色體上檢測(cè)到兩個(gè)苗期干重抗旱系數(shù)的主效QTL，他們與鄰近標(biāo)記phi126，umc1753連鎖，其LOD值為18.50，12.78，他們?cè)鲂Щ蚍謩e來自于兩個(gè)親本，加性效應(yīng)能解釋表型方差為

7、46.14％，41.80％。在第7染色體定位到一個(gè)莖抗旱指數(shù)QTL，與鄰近標(biāo)記umc1154連鎖，加性效應(yīng)能解釋表型方差為12.72％，它來源于Mo17，加性效應(yīng)可使含水量提高0.57％。在第2，4，10染色體上定位到4個(gè)葉抗旱指數(shù)QTL，與鄰近標(biāo)記umc1042，umc2005，phi021，phi050連鎖，來源于Mo17位于第10染色體上的QTL加性效應(yīng)能解釋表型方差為29.57％，其余三個(gè)QTL增效基因分別來自兩親本，加性效應(yīng)能