玉米-大芻草重組自交系群體的遺傳評(píng)價(jià)與重要性狀QTL定位.pdf

1、大芻草(Zea mays SSP.Parviglumis)是玉米親緣關(guān)系最近的祖先種，但玉米和大芻草之間在株型和穗部形態(tài)等方面卻存在巨大差異，這些主要由遺傳控制，解析控制玉米和大芻草間表型差異的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)于解析玉米馴化和改良進(jìn)程中所選擇的目標(biāo)性狀和靶位點(diǎn)、豐富對(duì)玉米馴化歷程的認(rèn)識(shí)具有重要的理論意義。
　　本研究使用玉米自交系Zong3為輪回親本，以1個(gè)大芻草Zea mays SSP.parviglumis品系K-67-20為供

2、體親本，通過(guò)2代回交7代自交，構(gòu)建回交重組自交系群體(BC2-RILs);使用玉米56K SNP芯片，對(duì)198份玉米-大芻草BC2-RILs群體進(jìn)行基因型分析;通過(guò)兩年三點(diǎn)的田間試驗(yàn)，基于13個(gè)重要性狀田間表現(xiàn)對(duì)BC2-RILs進(jìn)行表型評(píng)價(jià);結(jié)合基因型和表型數(shù)據(jù)，開(kāi)展重要性狀QTL定位。主要結(jié)果如下:
　　1、獲得了189份BC2-RILs的56 K SNP標(biāo)記的基因型數(shù)據(jù)。通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)控分析，獲得18777個(gè)高質(zhì)量SNP標(biāo)記，并

3、構(gòu)建了含有1206個(gè)bin的覆蓋全基因組的高密度bin-map連鎖圖譜?；蚪M遺傳圖譜全長(zhǎng)為3151.9 cM，單個(gè)bin的平均遺傳距離為2.61 cM，平均物理長(zhǎng)度為1.9 Mb。BC2-RILs背景回復(fù)率在60.11％～99.43％之間，平均背景回復(fù)率為83.72％。
　　2、對(duì)13個(gè)重要性狀進(jìn)行了兩年三點(diǎn)的考察。玉米-大芻草BC2-RILs群體系內(nèi)存在豐富的遺傳多樣性，各性狀的遺傳率在72.98％～90.97％之間。相關(guān)性分

4、析發(fā)現(xiàn)，各性狀間存在復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，其中，株高與雄穗主軸長(zhǎng)及穗位高均存在極顯著正相關(guān)，穗位葉片寬與穗位節(jié)莖粗及穗位高間均呈極顯著正相關(guān)，穗粗、穗行數(shù)和行粒數(shù)之間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)。
　　3、對(duì)13個(gè)性狀的QTL分析，共檢測(cè)到243個(gè)QTL，分布于玉米10條染色體上，以第3號(hào)染色體上檢測(cè)到的QTL最多。各性狀檢測(cè)到的QTL數(shù)目差異較大，檢測(cè)到的穗粗相關(guān)QTL數(shù)量最多，為33個(gè)，單個(gè)QTL解釋的表型變異為2.68％～18.12％，其中

5、，72.73％的QTL解釋的表型變異低于5％，說(shuō)明該性狀可能受微效多基因控制;檢測(cè)到的總雌穗數(shù)相關(guān)QTL數(shù)共21個(gè)，單個(gè)QTL解釋的表型變異為2.64％～31.50％，其中，有7個(gè)QTL解釋的表型變異超過(guò)15％，而其余QTL解釋的表型變異均低于10％，說(shuō)明雌穗數(shù)目可能主要受幾個(gè)主效位點(diǎn)所控制。
　　4、共檢測(cè)到11個(gè)控制多個(gè)性狀的QTL富集區(qū)，和70個(gè)在多個(gè)環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá)的QTL，這些區(qū)域很可能為染色體上非常重要的功能區(qū)域。此外，