矮秆突变体不仅对于阐明植物生长与发育机制非常重要,对作物的育种改良也很重要。随着新的矮秆材料的不断发现,新的矮生基因鉴定与克隆,不同矮生基因之间的关系以及不同基因各自的利用价值的研究也日益显得紧迫。本研究对一个新发现的玉米矮秆突变体进行了遗传分析和基因定位,结果如下:1、矮秆突变体的发现及初步分析:该矮秆突变体是2008年在田间发现的一个变异材料,植株较矮,株高40-50cm。自交可以得到纯合的矮秆植株。2、矮秆突变体的株高分析:矮秆突变体与玉米常规自交系B73、87-1和昌7-2进行杂交,杂种F1显示高秆性状;杂种F2出现3:1的高矮分离比例;回交群体BC1株系中,以矮秆突变体为回交亲本的回交后代高矮符合1:1的分离比例,表明该突变体矮生性状为隐性单基因控制。3、矮秆突变体的矮化分析:BC1分离群体中矮秆植株比矮秆突变体亲本平均高出10-20cm,与高秆植株相比,它们均表现为节间缩短,并且在3个BC1分离群体中,它们的对应节间比值变化一致,都是先降后升,最后再升高。通过对矮秆突变体的赤霉素处理发现,处理过的植株均有相应程度的提高,表明矮化机理可能与赤霉素有关。细胞学研究发现节间缩短是由于细胞伸长受到了抑制。4、矮秆基因的精细定位:矮秆突变体和B73、87-1和昌7-2杂交产生的回交群体株高分为高矮两种,用2000株B73分离群体对该基因进行初步定位,结果表明玉米第三染色体上的标记phi053、umc2265、umc2166和umc1399与dm1基因存在连锁关系,数据分析表明该基因在标记umc2265和umc2166之间,遗传距离分别为2.5 cM和5.4 cM。在前期定位的基础上,开发SSR分子标记240对,其中在三个分离群体中分别筛选出有多态性的引物B73中14对,昌7-2中8对,87-1中10对。构建B73分离群体5000株进行该基因的精细定位,最终将dm1基因定位在标记4-3-3d与4-3-7f之间,两个标记之间的物理距离约为240kb。5、候选基因的预测:在基因精细定位的基础上,对定位区间序列进行了基因预测,结果只发现一个基因,其序列号为GRMZM2G085113,为下一步该基因的克隆与功能验证奠定了基础。