玉米耐蔭性的QTL分析.pdf

1、玉米是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料作物，為我國第二大糧食作物，常年種植面積約4億畝左右，總產(chǎn)量約1．5億噸，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。由于蔭雨寡照造成的弱光脅迫是玉米生育期間經(jīng)常遇到的非生物逆境，也是當(dāng)今黃淮海區(qū)玉米生產(chǎn)面臨的重要問題。每年因弱光脅迫造成玉米減產(chǎn)10％-15％，重者達(dá)20％-30％。弱光脅迫已成為我國玉米生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。選育優(yōu)良的耐蔭玉米雜交種是當(dāng)前玉米遺傳育種的重要目標(biāo)之一。玉米耐蔭性是受多基因控制的數(shù)量性

2、狀，采用傳統(tǒng)的育種方法改善其耐蔭性效率較低。本研究以耐蔭性強(qiáng)的自交系中72和耐蔭性弱的自交系502為實(shí)驗(yàn)材料，配制F2作圖群體，在弱光脅迫與非脅迫條件下，于鄭州和?？h兩地，調(diào)查F3家系田間耐蔭性相關(guān)性狀的表型，對抽雄天數(shù)、吐絲天數(shù)、雌雄間隔、比葉重、莖粗、株高、穗位高與耐蔭性相關(guān)的QTL進(jìn)行了定位和遺傳分析，討論了不同遺傳背景的作圖群體所定位玉米耐蔭QTL的一致性和QTL之間的互作對耐蔭性的影響。主要試驗(yàn)結(jié)論如下： 1用716對

3、SSR引物對玉米自交系中72×502的親本進(jìn)行多態(tài)性篩選，共篩選出210對多態(tài)性引物，去除嚴(yán)重偏離的標(biāo)記，用Mapmaker3．0作圖軟件進(jìn)行構(gòu)圖，得到197個(gè)多態(tài)性標(biāo)記的玉米遺傳連鎖圖譜，圖譜總長度2693．6CM，全基因組平均圖距13．67 cM，最小圖距0．5 cM。 2在鄭州和?？h兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，F(xiàn)2：3家系的抽雄天數(shù)、吐絲天數(shù)、雌雄間隔、比葉重、莖粗、株高、穗位高遮蔭敏感性相關(guān)性狀均表現(xiàn)出數(shù)量性狀遺傳特點(diǎn)，F(xiàn)2：3家系的平

4、均值接近雙親平均值，有一定數(shù)量的雙向超親家系。 3 F2：3家系在遮蔭條件下，抽雄期、吐絲期延長，雌雄間隔期拉大，比葉重降低，株高、穗位高下降，變異范圍擴(kuò)大，整個(gè)群體的各個(gè)性狀均符合正態(tài)分布，因此，F(xiàn)2：3家系群體可以用于進(jìn)行QTL分析。 4 F2：3家系在鄭州和?？h遮蔭條件下兩點(diǎn)各性狀的QTLs定位。抽雄天數(shù)：在鄭州點(diǎn)檢測到一個(gè)QTL，在浚縣點(diǎn)共檢測到5個(gè)QTL，鄭州和?？h共同檢測到1個(gè)QTL，位于第1條染色體上umc

5、1395-umc2083標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率分別為12．71％、6．76％；吐絲天數(shù)：鄭州點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，浚縣點(diǎn)檢測到3個(gè)QTL，鄭州和浚縣在第1條染色體上共同檢測到一個(gè)QTL，位于umc1403和phi001之間，貢獻(xiàn)率分別為10．93％、9．85％；雌雄間隔天數(shù)：鄭州點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，在浚縣點(diǎn)檢測到2個(gè)QTL，鄭州和浚縣在第一條染色體上共同檢測到一個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率分別為10．01％和10．12％，位于umc1403和phi001之

6、間。比葉重：鄭州點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，在?？h點(diǎn)檢測到2個(gè)QTL；莖粗：在鄭州沒有檢測到QTL，在浚縣點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL；株高：鄭州點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，浚縣點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，鄭州和?？h共同檢測到3個(gè)QTL，分別位于1、4、10染色體上，分別位于umc1082和bnlg1671、bnlg2244和umc1051、umc1432和umc1962標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率為8．45％、8．53％，7．28％、9．92％，10．13％、8．77％。穗位高：

7、鄭州點(diǎn)檢測到3個(gè)QTL，?？h點(diǎn)檢測到5個(gè)QTL，鄭州和?？h共同檢測到3個(gè)相同的QTL，位于1、4、5染色體上，分別位于umc1082-bnlg1671、bnlg2244-umc1051、umc2036-bnlg1879標(biāo)記之間，其貢獻(xiàn)率分別為12．93％、13．79％，8．45％、7．13％，8．17％、6．36％。 5 F2：3家系鄭州和?？h兩點(diǎn)光照下各性狀的QTLs定位。抽雄天數(shù)：在鄭州點(diǎn)檢測到3個(gè)QTL，浚縣點(diǎn)共檢測到4個(gè)

8、QTL，鄭州和?？h共同檢測到1個(gè)QTL，位于第一條染色體上umc2083-bnlg1057標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率為10．25％、14．39％。吐絲天數(shù)：鄭州點(diǎn)檢測到3個(gè)QTL，?？h點(diǎn)檢測到2個(gè)QTL，鄭州和浚縣在第1條染色體上共同檢測到一個(gè)QTL，位于第一條染色體上umc2083-bnlg1057標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率分別為10．95％、10．23％。雌雄間隔天數(shù)：鄭州點(diǎn)檢測到5個(gè)QTL，?？h點(diǎn)檢測到6個(gè)QTL，鄭州和?？h共同檢測到2個(gè)QTL，分別

9、位于第1、8條染色體上umc1976-umc1403、umc1960-mmc0181標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率分別為10．23％、6．88％，4．66％、7．02％。比葉重：鄭州點(diǎn)檢測到4個(gè)QTL，?？h點(diǎn)檢測到3個(gè)QTL，鄭州和浚縣共同檢測到一個(gè)QTL，位于第10條染色體上bnlg594-bnlg2190標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率分別為6．75％、5．14％。莖粗：鄭州點(diǎn)檢測到2個(gè)QTL，浚縣檢測到2個(gè)QTL，兩點(diǎn)沒有檢測到共同的QTL。株高：鄭州點(diǎn)檢測到

10、4個(gè)QTL，?？h點(diǎn)檢測到5個(gè)QTL，鄭州和浚縣共同檢測到2個(gè)QTL，分別位于4、8染色體上，分別位于bnlg2244和umc1051、umc1202和umc1562標(biāo)記之間，貢獻(xiàn)率分別為11．81％、13．35％，8．2％、6．72％。穗位高：鄭州點(diǎn)檢測到5個(gè)QTL，分別位于1、3、4、5、7染色體上，貢獻(xiàn)率變幅為4．23％-9．86％，累計(jì)貢獻(xiàn)率為33．98％；浚縣點(diǎn)檢測到2個(gè)QTL，分別位于1、5染色體上，貢獻(xiàn)率分別為4．97％、6