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玉米作为我国重要的粮食作物和饲料作物,其产量的高低对我国农业生产和经济稳定起着关键作用。倒伏是制约玉米高产的一个极为不利的因素,因此提高玉米品种的抗倒伏能力至关重要,而矮化育种便是实现这一目的的重要方向。因此,为我国玉米育种事业提供更多更优质的矮杆玉米新种质尤为必要。利用由美国引进的A2(矮杆高粱)与四川农业大学的ZX(正常栽培玉米)进行远缘杂交,之后用其他玉米自交系进行回交和自交,选择得到了性状稳定的矮秆基本纯和玉米株系dwarf-15。本试验意在通过形态学观察、分子标记和和分子细胞遗传学标记等手段,证明该矮秆株系dwarf-15确为ZX与A2远缘杂交所得,同时探究该矮秆玉米材料dwarf-15在育种性状上的优势,为创造玉米新种质提供新的育种思路。试验取得主要结果如下：1.早期材料创制过程中,经观察和数据统计发现,Fn代自交系出现性状分离,高杆、矮杆植株数量比为3：],基本判断,该矮杆性状受隐性单基因控制。2.进行细胞学观察,发现dwarf-15茎秆细胞比ZX大,另外节间数目比ZX少,说明其变矮是由于细胞数目和节间数目变少所致。3.比较dwarf-15与其原始亲本A2和ZX的形态学性状,结果表明dwarf-15的多数表型极为趋近于ZX,但株高与 A2无显著差异；观察茎解剖性状,如维管束大小、维管束鞘占维管束面积比等,发现dwarf-15多中和了双亲的性状,介于两者之间。综合考虑,dwarf-15的表型满足玉米生产中对玉米抗倒伏品种的儿点最重要的要求。4.利用基因组原位杂交技术分析了A2分别与ZX和dwarf-15相同遗传物质的多寡。结果显示,A2的DNA探针与ZX染色体的杂交信号10处,与dwarf-15染色体的杂交信号有14处,说明dwarf-15可能含有A2的遗传物质。另外,除了1号、3号、7号相同位置有杂交信号以外,在ZX的2号染色体中出现4处杂交信号而在dwarf-15中没有,说明与ZX相比,dwarf-15的DNA序列发生了变化。5.分别用玉米SSR引物和高粱核心SSR引物对材料间的亲缘关系进行鉴定。玉米1057对SSR引物PCR扩增结果显示,587对引物在dwarf-15和ZX中扩增出相同条带,占55.53%,其中198对引物在A2中扩增出与二者相同的条带,占18.73%；占30.75%的325对引物在dwarf-15和ZX中扩增出的条带不同,而其中有10对引物在dwarf-15中的条带与A2相同而与ZX不同：另外,分别位于2号和4号染色体上的两对引物,在dwarf-15中扩增出双带,且.分别对应ZX和A2中的条带,说明dwarf-15中可能含有双亲的遗传物质。利用高粱核心SSR引物进行的PCR扩增结果显示,占63.41%的26对引物在dwarf-15和ZX中扩增条带相同,其中A2和二者条带相同的引物数有7对；9对引物在dwarf-15和ZX中条带不同,而其中3对引物在A2中的条带与dwarf-15相同,说明dwarf-15中可能存在A2的遗传物质。6.对A2的SbPGP1基因扩增测序,结果显示4885bp之前的序列与正常基因序列无差异,之后的序列从电泳结果来看,A2中该序列比正常SbPGP1序列长1000bp以内,说明可能是由于该基因功能缺失而致使植株矮化。对ZX的ZmPGP1基因扩增测序,结果表明该序列与正常序列无差异;而dwarf-15的ZmPGP1基因扩增测序结果显示,4对引物中除第一对测序结果无差异外,其余3对引物能在ZX中扩增条带而dwarf-15中无扩增条带,说明dwarf-15的该基因与ZX不同,很可能是导致其矮化的原因。