【摘 要】
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染色体代换群体是遗传背景一致,表型鉴定准确的遗传群体。利用染色体代换群体,可以代换供体亲本基因组,深入剖析供体的优良性状,并为作物品种改良、基因聚合育种等提供材料支持。玉米雄穗分枝数是典型的数量性状,也是玉米重要农艺性状,与产量具有一定的相关性。本研究以母本京724为供体,父本京92为受体,通过高密度Maize6H-60K芯片、KASP标记对京科968染色体代换群体进行背景评估和前景选择,利用BC
【基金项目】
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国家十三五重点研发计划项目“玉米分子设计育种”（2016YFD0101803）; 国家十三五重点研发计划项目,主要农作物种子分子指纹检测技术研究与应用（2017YFD0102001）
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染色体代换群体是遗传背景一致,表型鉴定准确的遗传群体。利用染色体代换群体,可以代换供体亲本基因组,深入剖析供体的优良性状,并为作物品种改良、基因聚合育种等提供材料支持。玉米雄穗分枝数是典型的数量性状,也是玉米重要农艺性状,与产量具有一定的相关性。本研究以母本京724为供体,父本京92为受体,通过高密度Maize6H-60K芯片、KASP标记对京科968染色体代换群体进行背景评估和前景选择,利用BC1F1和BC2F1群体进行玉米雄穗分枝数QTL定位,旨在构建可供育种实践研究与应用（如:聚合优良基因等）的遗传群体及挖掘雄穗分枝数QTL位点,为玉米株型改良提供依据。主要研究结果如下:1.基于Maize6H-60K芯片,通过背景选择确定了28910个跟踪标记用于BC1F1、BC2F1群体及后代背景回复率评估。基于KASP平台,获得31个在每条染色体端粒区、着丝粒区具有多态性和分型良好的SNP标记,用于后代籽粒目标染色体片段筛选。BC1F1群体背景回复率在0.3～0.75之间,约占样本总数的94.1%,其中,背景回复率大于0.75的样本比例为1.8%。选择单染色体为京科968基因型及其他染色体与受体京92基因型遗传背景最高的单株,构建了包含50个单株的10套单染色体代换系。将优选单株与京92回交,随机选择5000粒BC2F1籽粒进行KASP基因型检测,筛选出700粒进行田间种植,构建BC2F1染色体代换群体,除第1染色体代换系背景回复率偏低外,第2～10染色体代换系背景回复率均达到95%以上。2.基于28910个高质量多态性SNP在BC1F1群体中的基因型检测信息,利用R4.1.2软件构建了包含2737个BIN标记且平均遗传距离为0.56c M的高密度图谱,单染色体BIN标记数量在145～512之间。利用QTL Ici Mapping V4.2检测到6个雄穗分枝数QTL,分别位于第2、5、6、7、8、9号染色体上,LOD值在3.18～11.08之间,能够解释1.58%～5.59%的表型变异。通过物理图谱比对,发现4个QTL与前人定位在相同区域,qTBN6和qTBN7尚未见报道。其中qTBN8的LOD达11.08,为京92的等位基因。qTBN6的LOD为6.73,增效等位基因来自京724。3.对主效qTBN6、qTBN8在BC1F1群体中筛选雄穗分枝单株,结果发现具有显著差异,表明qTBN6具有减少雄穗分枝数作用,qTBN8具有增加雄穗分枝数作用。基于BC2F1群体调查10套单染色体代换系雄穗分枝数,发现第8染色体代换系即无qTBN8染色体片段的雄穗分枝数最少,平均值为9.79;第6染色体代换系同时含有qTBN6、qTBN8片段,平均值为10.74。综上,本研究构建了染色体代换系背景回复率高的遗传群体,确定了2个雄穗分枝数相关的主效QTL。
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