玉米苗期耐漬相關(guān)性狀的QTL定位和功能標(biāo)記的開發(fā).pdf

1、漬害是影響作物生長、生物學(xué)產(chǎn)量以及籽粒產(chǎn)量的重要的非生物逆境脅迫因子之一。世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因受其影響每年造成大量的減產(chǎn);隨著全球氣候的不斷變化，漬水脅迫日漸頻發(fā)，因此培育具有高產(chǎn)潛力的耐漬玉米新品種也成為玉米主要育種目標(biāo)之一。本研究在使用耐漬性自交系(HZ32)和敏感性自交系(K12)構(gòu)建含有266個單株的高代回交作圖群體(AB-QTL)的基礎(chǔ)上，利用混合線性模型和完備區(qū)間作圖的方法，重定位玉米苗期耐漬性相關(guān)的數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTLs)

2、，相關(guān)性狀主要包括株高(PH)、根長(RL)、莖鮮重(SFW)、根鮮重(RFW)、根干重(RDW)、莖干重(SDW)、總干重(TDW)以及各性狀相應(yīng)的耐漬系數(shù)。另一方面，在前人鑒定的玉米苗期耐漬性相關(guān)的候選基因的基礎(chǔ)上，應(yīng)用SSR標(biāo)記錨定的區(qū)域開發(fā)與耐漬性主效QTL共定位的功能標(biāo)記。主要結(jié)果總結(jié)如下:
　　1.七個耐漬性相關(guān)性狀的正態(tài)性檢驗表明，在兩個環(huán)境下，除漬害脅迫條件下SDW和RDW兩性狀外，BC2F2∶3家系各性狀頻率分布

3、均呈現(xiàn)正態(tài)分布。各性狀偏度和峰度均小于1.0，表明各性狀均表現(xiàn)為數(shù)量遺傳效應(yīng)。
　　2.在兩個試驗環(huán)境下，大多數(shù)性狀的廣義遺傳力(h2)較高，莖干重和總干重耐漬系數(shù)遺傳力最低為0.62，漬害脅迫下根鮮重遺傳力最高為0.83。較高的遺傳力意味著各性狀大部分的表型變異都是受遺傳控制，并且能夠通過選擇育種程序得以有效地改良。
　　3.在兩個實(shí)驗環(huán)境下，分別計算七個苗期性狀在漬害脅迫、正常條件和耐漬系數(shù)的成對相關(guān)系數(shù)表明:在各實(shí)驗環(huán)

4、境下，根干重、根鮮重和莖干重以及它們的耐漬系數(shù)之間具有顯著的相關(guān)性，而根長和根干重之間具有較弱的相關(guān)性。
　　4.利用12個功能性分子標(biāo)記（3個來源于EST標(biāo)記和9個來源于miRNA標(biāo)記）和155對多態(tài)性的SSR標(biāo)記，構(gòu)建了一張新的連鎖圖，連鎖圖譜總長1797.6cM，標(biāo)記間平均間距為10.8cM。各標(biāo)記在連鎖圖譜上的線性順序與IBM2008參考圖譜基本一致。
　　5.EXP.1和EXP.2各定位到53和68個QTLs。其中

5、，水分脅迫和正常條件下分別定位到56和34個QTLs，耐漬系數(shù)定位到31個QTLs。這些QTL分布在玉米的10條染色體上，LOD值變幅為從2.58到14.74，單個QTL位點(diǎn)可解釋的表型變異為3.77到31.44％。其中30個主效QTL分別被定位到第1，2，3，4，6，7和9染色體上，單個QTL解釋表型變異至少為15％，這些QTLs主要與根長(RL)，株高(PH)，莖干重(SDW)，根干重(RDW)，總干重(TDW)和根鮮重(RFW)等

6、性狀相關(guān)。
　　6.定位EST和miRNA標(biāo)記表明，10個候選基因與已經(jīng)鑒定的QTLs分別共定位于染色體1、2、4、6、7和9上，它們很可能是玉米耐漬性重要的候選基因。
　　本研究結(jié)果表明前人定位到的主效QTL能夠被AB-QTL重定位，并且能夠在回交群體中選擇用于精細(xì)定位。主效QTL與功能性標(biāo)記的共定位也表明一些miRNA可能調(diào)控與耐漬性相關(guān)的代謝通路和直接相應(yīng)耐漬脅迫。雖然這些基因的功能需要進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)基因和關(guān)聯(lián)分析確認(rèn)，