玉米株型、穗部性狀QTL鑒定和不育系遺傳分析.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：S513密級(jí)：公玨單位代碼：學(xué)號(hào)：10086200514玉米株型、穗部性狀0Tl_鑒定和不育系遺傳分析QTLMappingforPlant町pc，EarTraitsandGeneticAnalysisofaMaleSterileLineinMaize(ZeamaysL)學(xué)位申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：學(xué)位類(lèi)別：授予單位：答辯日期：祝麗英馬峙英教授作物遺傳育種農(nóng)學(xué)博士河北農(nóng)業(yè)大學(xué)二。一二年五月二十日摘要高產(chǎn)是玉米育種的主要目標(biāo)。研

2、究表明種植密度的增加、株型的改善和穗部性狀的優(yōu)化是玉米產(chǎn)量提高的主要原因。岡此，進(jìn)行株型和穗部性狀的遺傳研究對(duì)玉米育種具有重要的意義。本研究構(gòu)建了以農(nóng)系928為遺傳背景玉米導(dǎo)入系群體，利用導(dǎo)入系利DH系兩種群體對(duì)株型和穗部性狀進(jìn)行QTL定位，并分析了2種密度處理F的株型和穗部性狀的遺傳基礎(chǔ)。此外，還對(duì)選育的雄性不育系進(jìn)行育性利胞質(zhì)類(lèi)型鑒定及遺傳分析。主要結(jié)果如卜：1分別以4個(gè)臼交系為供體親本，農(nóng)系928為受體親本，通過(guò)4代同交和2—3代

3、白交，結(jié)合SSR分子標(biāo)記選擇，構(gòu)建了由161個(gè)導(dǎo)入系組成的玉米導(dǎo)入系群體。該群體共導(dǎo)入986個(gè)供體片段，每個(gè)導(dǎo)入系中含有2—13個(gè)導(dǎo)入片段，平均624個(gè)。導(dǎo)入片段K度在424cM～26920cM，平均長(zhǎng)度6504cM。導(dǎo)入系的背景同復(fù)率為8425％～9759％，平均9264％。不同供體米源的導(dǎo)入系，導(dǎo)入片段的數(shù)目和K度存在一定的差異。不同染色體上，導(dǎo)入片段的數(shù)目和K度也各不相同。這些導(dǎo)入系為開(kāi)展玉米QTL精細(xì)定位和功能基岡組研究提供了材

4、料。2基于導(dǎo)入系群體連續(xù)2年的株型和穗部性狀表型值，分別檢測(cè)到30個(gè)株型性狀QTL利18個(gè)穗部性狀QTL。這些QTL分布于10條染色體上，單個(gè)QTL可解釋的表型變異在700％～2875％?？刂撇煌誀畹腝TL定位往相鄰或相同的染色體區(qū)域，在第3染色體umcl399umcl307區(qū)間和第6染色體bnl91538umcl59及umcl614bnlgll54IX問(wèn)出現(xiàn)了3個(gè)QTL的富集區(qū)。3在60000株／hm2和90000株／hm2兩種密度

5、處理‘卜DH群體的株高、穗位高、1，間數(shù)、平均二肖間長(zhǎng)、莖粗和穗位系數(shù)6個(gè)株型相關(guān)性狀均存在極顯著差異，株高和穗位高均與穗高系數(shù)呈顯著正相關(guān)，但穗位高與穗位系數(shù)的關(guān)系更為密切。檢測(cè)到株型相關(guān)性狀的27個(gè)加性QTL和4對(duì)上位性QTL，其中7個(gè)QTL與環(huán)境存在顯著互作。只有7個(gè)株型性狀的QTL在兩種密度下同時(shí)被檢測(cè)到。發(fā)現(xiàn)位于第1、8、9、10染色體上的6個(gè)重要染色體區(qū)段存在株型性狀的環(huán)境鈍感主效QTL(在2個(gè)以上環(huán)境中檢測(cè)到，且貢獻(xiàn)率大于

6、10％)。4兩種密度下DH群體的穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)和粒寬存在顯著差異，而穗行數(shù)、粒長(zhǎng)、粒厚和百粒重差異不顯著。檢測(cè)到穗部性狀的14個(gè)加性QTL和1對(duì)上位性QTL，其中3個(gè)QTL與環(huán)境存在顯著互作。只有3個(gè)穗部性狀QTL在兩種密度下同時(shí)被檢測(cè)到。發(fā)現(xiàn)位于第4、5染色體上的2個(gè)重要染色體區(qū)段存在穗部性狀的環(huán)境鈍感主效QTL。5在白交系1261和農(nóng)系928的同交后代中發(fā)現(xiàn)一個(gè)玉米雄性不育系一農(nóng)系928cmsQ1261。該系雄穗無(wú)花藥外