優(yōu)質(zhì)蛋白玉米近等基因系SSR標(biāo)記輔助選擇及效應(yīng)分析.pdf

1、優(yōu)質(zhì)蛋白玉米(QPM)是一種營養(yǎng)均衡的糧飼兼用型玉米。其營養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)于牛奶蛋白質(zhì)的90％，用作畜禽飼料可提高玉米利用效率15％-30％，不僅可以大幅度提高動物生產(chǎn)性能，增重快，節(jié)約糧食和蛋白飼料，而且可以提高動物對飼料蛋白質(zhì)的利用率，減少動物糞便中氮的排出，從而緩解養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的污染。在我國大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)蛋白玉米，對于提高我國人民經(jīng)濟(jì)和生活水平，改善人居環(huán)境具有深遠(yuǎn)的意義。但由于我國從事優(yōu)質(zhì)蛋白玉米育種的科研隊(duì)伍較少，創(chuàng)建的優(yōu)良自交系缺乏

2、，選育出的品種競爭力弱，難以在生產(chǎn)上形成規(guī)模。通過回交轉(zhuǎn)育的手段將現(xiàn)有優(yōu)良普通玉米自交系轉(zhuǎn)育成QPM近等基因系，充分利用普通玉米的研究成果，針對性強(qiáng)，對于短時(shí)間內(nèi)提升優(yōu)質(zhì)蛋白玉米研究水平，效果極為顯著。 本研究利用o2基因內(nèi)的SSR標(biāo)記對目前生產(chǎn)上主栽品種親本鄭58、掖478和昌7-2，與QPM系CA339、CA042組建的三個(gè)回交群體[(鄭58×CA339)×鄭58]、[(昌7-2×CA042)×昌7-2]和[(掖478×CA

3、042)×掖478]，進(jìn)行連續(xù)的o2基因追蹤，將普通自交系回交轉(zhuǎn)育成QPM近等基因系。并研究了不同遺傳背景種質(zhì)回交轉(zhuǎn)育前后胚乳結(jié)構(gòu)、容重等指標(biāo)發(fā)生的一系列變異規(guī)律，評估不同類型材料的改良潛勢和價(jià)值；首次根據(jù)QPM近等基因系組配的近等類型組合產(chǎn)量、賴氨酸含量、容重等進(jìn)行比較分析，評估定向回交轉(zhuǎn)育QPM近等基因系組配組合的利用價(jià)值，對QPM育種具有重要意義。結(jié)果如下： 1.在o2基因內(nèi)的3個(gè)引物中僅有引物5(umc1066)可以同時(shí)

4、很好的區(qū)分本研究試驗(yàn)材料三個(gè)回交群體的輪回親本與非輪回親本，即鄭58與CA339；昌7-2與CA042；掖478與CA042，選定標(biāo)記umc1066在回交群體中追蹤o2基因，成功高效地將3個(gè)骨干普通自交系回交轉(zhuǎn)育成QPM近等基因系。 2.不同遺傳背景種質(zhì)回交轉(zhuǎn)育成的QPM近等基因系，胚乳結(jié)構(gòu)均發(fā)生了變化，但這些變化卻存在很大的差異。硬粒型的昌7-2回交轉(zhuǎn)育后胚乳結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了從軟到硬的一系列連續(xù)變異；馬齒型的鄭58和掖478回交轉(zhuǎn)育

5、后僅有3種表現(xiàn)型，而且胚乳粉質(zhì)程度均較高。容重比較結(jié)果表明：回交轉(zhuǎn)育后QPM家系的平均容重QC72＞Q478＞QZ58，普通自交系容重：昌7-2＞掖478＞鄭58。即回交轉(zhuǎn)育的QPM近等基因系的容重與回交轉(zhuǎn)育前相應(yīng)普通自交系的基礎(chǔ)容重有關(guān)，基礎(chǔ)容重大的回交轉(zhuǎn)育成的QPM近等基因系的容重也較大。 3.QPM近等基因系組配的4套雜交組合內(nèi)部容重、賴氨酸含量方差分析結(jié)果表明：經(jīng)過相同的回交轉(zhuǎn)育手段轉(zhuǎn)育成的QPM近等基因系，在相同的遺傳

6、背景下，如在QC72家系中，雖然胚乳硬質(zhì)程度出現(xiàn)了從軟到硬的連續(xù)變異，但其雜種2代籽粒賴氨酸含量之間卻沒有明顯的差異，即硬質(zhì)的QC72籽粒賴氨酸含量也達(dá)到了較高的水平。整體來看4套雜交組合的部分組合的產(chǎn)量水平能夠達(dá)到目前生產(chǎn)上推廣的普通玉米產(chǎn)量水平，賴氨酸含量也有2套雜交組合中的3個(gè)組合達(dá)到0.4％以上，容重最小的是713.75g/L，三項(xiàng)指標(biāo)均能夠達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)蛋白玉米審定的標(biāo)準(zhǔn)，分子標(biāo)記輔助選擇定向回交轉(zhuǎn)育的近等基因系具有較大的利用價(jià)