【摘 要】
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玉米（Zea mays L.）作为重要的粮食、饲料以及能源作物,对于保障粮饲供应、缓解生物能源不足及国民经济发展起到了重要作用。对控制玉米相关性状的基因进行定位,并开发相应的功能标记,有助于玉米产量和品质的改良。本研究以玉米自交系B73为轮回亲本,大刍草K67-11为供体亲本杂交得到F1,通过二代回交及四代自交,构建了玉米-大刍草回交导入系群体BC2F4。利用SNP标记对亲本及135个导入系群体进
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玉米（Zea mays L.）作为重要的粮食、饲料以及能源作物,对于保障粮饲供应、缓解生物能源不足及国民经济发展起到了重要作用。对控制玉米相关性状的基因进行定位,并开发相应的功能标记,有助于玉米产量和品质的改良。本研究以玉米自交系B73为轮回亲本,大刍草K67-11为供体亲本杂交得到F1,通过二代回交及四代自交,构建了玉米-大刍草回交导入系群体BC2F4。利用SNP标记对亲本及135个导入系群体进行基因分型并构建连锁遗传图谱;对导入系群体在广州、珠海2个不同环境下进行农艺性状考察,包括株高、穗位高、雌穗数、穗上叶片数和雄穗分枝数5个株型性状,穗柄长、穗行数、行粒数、穗长和穗粗5个穗部性状。结合基因型与表型数据,运用复合区间作图法对各性状进行了QTL定位研究。研究结果如下:1.对导入系群体在2个环境下的株型和果穗性状进行了鉴定:除雄穗分枝数外,其余性状均符合正态分布;方差分析表明,基因型和环境对除总雌穗数、穗行数和穗柄长外的其他性状达到显著水平;相关性分析表明,在不同环境下,总雌穗数对穗位高及穗上叶片数,穗长对行粒数,穗粗对穗行数的相关性均达到极显著水平。2.通过10 K基因芯片对导入系群体进行基因分型,该芯片包含10910个SNP标记。经过筛选,构建了包含1151个多态性SNP标记的遗传连锁图谱。图谱总长3975.36c M,标记间的平均距离3.45 c M。玉米第1至第10染色体的标记数分别为:120、120、118、126、128、88、121、103、114和113。每条染色体上各标记间的平均距离分别为:3.52c M、3.98c M、3.89c M、3.39c M、3.76c M、4.24c M、3.41c M、3.14c M、3.06c M和2.22c M。导入系群体背景回复率在71.94%-97.71%之间,平均背景回复率为89.81%。3.在2个不同的环境中共检测到68个QTLs,包含10个株高QTLs,3个穗位高QTLs,6个穗上叶片数QTLs,6个总雌穗数QTLs,6个雄穗分枝数QTLs,9个穗长QTLs,5个穗粗QTLs,5个行粒数QTLs,7个穗行数QTLs,11个穗柄长QTLs。其中有1个株高QTLs、1个穗位高QTL、1个雄穗分枝数QTL、2个总雌穗数QTL、1个穗长QTL、1个穗柄长QTL在不同环境中被重复检测到,说明控制相关性状的QTL受环境影响较小,可能存在真实的控制相关性状的遗传位点。4.通过比较不同性状QTL的分布情况,发现控制不同性状的QTL间存在成簇分布情况,共涉及到11个成簇区。其中第1染色体上3个,第2染色体上1个,第3染色体上3个,第4染色体上1个,第6染色体上1个,第7染色体上2个,第8染色体上1个,表明控制这些性状的QTL存在聚集成簇分布现象,证明这些区段可能是控制玉米相关性状QTL的热点区域。
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