【摘 要】
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穗上叶片对玉米植株形态和产量具有重要影响,适宜的穗上叶片数是玉米株型改良的重要目标。本课题组前期利用穗上叶片数9叶的玉米自交系Y915和穗上叶片数5叶的玉米自交系郑58杂交构建分离群体,定位到穗上叶片数主效QTL-qLN3-2并将候选区间缩小到标记InDel-O2和Y250之间,物理距离1.53Mb。本研究在前期定位结果的基础上,将穗上多叶玉米自交系Y915(9张穗上叶)分别与穗上少叶玉米自交系G
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穗上叶片对玉米植株形态和产量具有重要影响,适宜的穗上叶片数是玉米株型改良的重要目标。本课题组前期利用穗上叶片数9叶的玉米自交系Y915和穗上叶片数5叶的玉米自交系郑58杂交构建分离群体,定位到穗上叶片数主效QTL-qLN3-2并将候选区间缩小到标记InDel-O2和Y250之间,物理距离1.53Mb。本研究在前期定位结果的基础上,将穗上多叶玉米自交系Y915(9张穗上叶)分别与穗上少叶玉米自交系G86(5张穗上叶)、W373(6张穗上叶)杂交构建F2群体,利用图位克隆法对穗上叶片数QTL-qLN3-2进行精细定位,并构建穗上多叶玉米自交系Y915的BAC文库,对精细定位区间进行序列分析,挖掘候选基因。主要研究结果如下:1、主效QTL-qLN3-2精细定位(1)利用极端单株进行精细定位。Y915×G86的F2群体中共收获10038粒籽粒,利用多态性标记InDel-O2和InDel-58从中筛选到154株交换单株,以3株穗上叶为5叶及10株穗上叶10叶及以上的交换单株为材料,利用多态性标记Y11、Y135、Y138、Y160、L180-2、Y205和Y225将候选区间定位在标记Y138和L180-2之间,物理距离约97.6kb;Y915×W373的F2群体中共收获12044粒籽粒,利用多态性标记Y138和Y205从中筛选到48株交换单株,以3株穗上叶为5叶及5株穗上叶10叶及以上的交换单株为材料,利用多态性标记Y141、Y152、Y160、L30-2和Y169将候选区间定位在标记Y152和L30-2之间,物理距离约66.7kb;(2)后代群体验证。在Y915×G86群体中选择6株交换单株的自交后代分别种植成小区,其中有3个小区的表型存在显著差异,利用多态性标记Y138、Y160、L180-2和Y205将候选区间确定在标记Y138和L180-2之间;在Y915 ×W373群体中选择9株交换单株的自交后代分别种植成小区,其中有7个小区的表型存在显著差异,利用多态性标记Y141、Y152、Y160、L30-2和Y169将候选区间定位在标记Y152和L30-2之间,验证了极端单株定位结果。2、BAC文库构建提取幼嫩雌穗全基因组DNA,经限制性内切酶Hind Ⅲ酶切后,利用pIndigoBAC536-S载体将酶切片段导入大肠杆菌DH10B,构建了穗上多叶玉米Y915的BAC文库。该文库以混合池形式保存,共160个混合池,每个混池至少含有1200个克隆,平均插入片段为143kb,覆盖玉米基因组11倍。3、候选基因挖掘利用梯度稀释法对穗上多叶玉米Y915的BAC文库进行筛选,筛选出一个覆盖精细定位结果的阳性单克隆maize-177。该阳性单克隆的长度约为142kb,其中候选区间长度约为135kb,与B73参考基因组比较,发现候选区间内有两段大小为24.5kb和52.8kb的插入片段和一段大小为21.7kb的缺失片段。对Y915的候选区间进行基因预测,共预测到20个候选基因,实时荧光定量PCR结果显示,候选基因中有7个基因的表达量在穗上多叶玉米Y915和穗上少叶玉米Z58间存在程度差异。
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