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玉米是我国主要农作物,其产量提高对于解决我国粮食问题有深远的影响。氮素作为植物生长所必需的养分,是土壤最易缺乏的元素之一。玉米氮素利用效率低,同时氮肥过度施用,致使大量养分流失到环境中,造成严重的环境问题。硝酸还原酶是植物氮素同化代谢过程中的关键酶,在植物氮素高效利用过程中具有重要作用。本文以139个自然群体和150个来自Xu178×K12杂交组合的重组自交系群体(Recombinant Inbred Lines,RIL)为材料,用SNP和SSR两种标记结合QTL定位和关联分析两种方法对玉米硝酸还原酶活性进行遗传分析。挖掘影响玉米硝酸还原酶活性的关键SNP位点和氮高效候选基因,为玉米氮高效分子育种奠定坚实的理论基础。试验结果如下:1.对RIL群体和自然群体中硝酸还原酶活性高低进行分析,表明母本Xu 178硝酸还原酶活性显著高于父本K12,且RIL群体具有超亲分离现象;硝酸盐含量高低会影响硝酸还原酶活性,较高硝酸盐含量可以提高硝酸还原酶活性。2.对RIL群体硝酸还原酶活性进行QTL定位,在两个氮水平下共检测到15个QTL,分布在除第9和10号染色体外的其余染色体上,大部分QTL都在单环境下被检测到,表明硝酸还原酶活性主要受微效基因控制;位于第1和第6染色体的qLNRA1-1(qHNRA1-1)和qHNRA6-1(qHNRA6-2)在2种处理下被检测到,是主要研究的QTL。位于第1染色体的qLNRA1-1(qHNRA1-1),标记区间为umc2151-umc1335,贡献率在7.47-14.56%之间,增效等位基因来自母本Xu 178。位于第6染色体的qHNRA6-1(qHNRA6-2),标记区间为umc2068-bnlg391,贡献率在16.32-18.65%之间,增效等位基因也来自母本Xu178。3.利用TASSEL软件对自然群体硝酸还原酶活性进行全基因组关联分析,在E2、E3环境下和利用BLUP值分别共检测到21、19和8个与硝酸还原酶显著关联的SNP标记,几乎所有SNP位点是在单环境下被检测到,以上结果均表明硝酸还原酶活性主要受微效基因控制。4.将QTL定位结果与全基因组关联分析结果相比较,发现SNP标记AX-86258733位点正好落在QTL定位检测到的QTL,qHNRA6-1(qHNRA6-2)位点的标记区间umc2068-bnlg391之内,该位点与基因Zm00001d035050相关联,该基因编码蛋白激酶超家族蛋白,贡献率为12.69%。进一步分析,发现该位点与其它位点连锁程度较低,存在基因型AA和GG变异,对基因型与表型进行分析,发现基因型AA与表型值具有正相关性,基因型AA变异有利于硝酸还原酶活性的提高。