玉米抗亞洲玉米螟性狀的QTL分析.pdf

1、玉米抗亞洲玉米螟性狀的QTL分析摘要研究生：李霞導(dǎo)師：王振營(yíng)研究員玉米是我國(guó)重要的糧食作物之一亞洲玉米螟的為害是影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。提高玉米品種本身的抗螟性以減輕螟害是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、安全有效的措施，是解決玉米螟為害的根本途徑。分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了玉米抗蟲(chóng)基因定位的研究。對(duì)抗蟲(chóng)性進(jìn)行遺傳分析，可以從分子水平上了解玉米的抗蟲(chóng)機(jī)制，是改良抗性種質(zhì)，提高育種效率的基礎(chǔ)。 本研究，以MC37(抗)×自330(感)的162個(gè)F2:

2、3家系為作圖群體，利用SSR分子標(biāo)記，構(gòu)建分子遺傳連鎖圖譜，采用區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法進(jìn)行玉米抗亞洲玉米螟相關(guān)性狀的QTL定位和效應(yīng)分析，得到如下結(jié)論： 1.本研究從1562對(duì)SSR引物中篩選出118對(duì)引物在親本間有多態(tài)性，多態(tài)性檢出率為7.6％，這一比率較其它研究結(jié)果低很多，其原因有待于進(jìn)一步探討。其中23對(duì)多態(tài)性引物在群體中呈偏分離狀態(tài)，沒(méi)有用于構(gòu)圖。最終的遺傳圖譜有89個(gè)標(biāo)記組成，圖譜全長(zhǎng)1948cM，相鄰兩標(biāo)記間的平

3、均距離為21.8cM。 2.以食葉級(jí)別為抗螟性考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體4.01、10.04處檢測(cè)到兩個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體1.08、2.04/05、4.01、10.04處檢測(cè)到四個(gè)QTL；以蛀孔數(shù)為考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體9.01和10.01處檢測(cè)到兩個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體2.05、9.01、10.01處檢測(cè)到三個(gè)QTL，位于染色體10.01處的QTL其真實(shí)性和確切位置有待于在加密圖譜

4、后進(jìn)一步驗(yàn)證；以隧道長(zhǎng)度/蛀孔數(shù)為考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體1.01、5.05、9.01/02處檢測(cè)到三個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體1.01、9.01/02處檢測(cè)到兩個(gè)QTL。 3.玉米對(duì)亞洲玉米螟的食葉為害抗性主要表現(xiàn)為加性作用；而對(duì)蛀莖為害抗性涉及到加性、顯性、部分顯性和超顯性作用。 4.應(yīng)用區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)玉米的亞洲玉米螟抗性性狀進(jìn)行QTL定位分析，結(jié)果表明兩種方法檢測(cè)到的QTL大部分是一

5、致的，復(fù)合區(qū)間作圖法的檢測(cè)到的QTL較多，其檢測(cè)效率更高一些。 5.本試驗(yàn)與其它關(guān)于玉米對(duì)亞洲玉米螟抗性QTL定位的研究結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，與亞洲玉米螟抗性相關(guān)的QTL主要分布在染色體1、2、4、5、9、10上，但是受試驗(yàn)材料、環(huán)境等因素的影響，各試驗(yàn)中檢測(cè)到的QTL結(jié)果不盡相同。 6.本試驗(yàn)檢測(cè)到的位于染色體1.01、1.08、2.04/05、4.01、5.05、9.01/02和10.04處的QTL與對(duì)歐洲玉米螟、西南玉米螟

6、、甘蔗螟的抗性研究中相應(yīng)QTL位置相同或相近，說(shuō)明玉米對(duì)這幾種害蟲(chóng)的抗性機(jī)制在很大程度上是相同或相似的。 7.以食葉級(jí)別為考察性狀，在染色體4.01處檢測(cè)到一個(gè)QTL，這個(gè)位點(diǎn)已被證實(shí)控制著與丁布合成相關(guān)的酶的基因，由此證明丁布是玉米對(duì)亞洲玉米螟抗性的生化物質(zhì)之一。但是這一位點(diǎn)與玉米的莖稈抗性無(wú)關(guān)，說(shuō)明玉米對(duì)亞洲玉米螟的蛀莖為害抗性與丁布的關(guān)系不大。 8.本試驗(yàn)在染色體1.08，2.05，5.05，9.01/02處分別檢

7、測(cè)到一個(gè)抗性QTL，這些位點(diǎn)與控制葉片和莖稈硬度以及蛋白質(zhì)含量的QTL極為接近，說(shuō)明玉米對(duì)亞洲玉米螟的抗性與葉片硬度和蛋白含量有關(guān)，玉米對(duì)亞洲玉米螟的抗性機(jī)制除了抗生性外還涉及到不選擇性。 9.以食葉級(jí)別為考察性狀分析發(fā)現(xiàn)，不僅不同年份的田間鑒定結(jié)果存在顯著差異，而且在不同年份檢測(cè)到的QTL也存在差異，說(shuō)明存在QTL×環(huán)境互作，同時(shí)發(fā)現(xiàn)位于染色體4.01和10.04的兩個(gè)QTL在不同的環(huán)境中都有檢測(cè)到，說(shuō)明這兩個(gè)QTL比較可靠，