4個(gè)玉米R(shí)IL群體穗部性狀的QTL定位與分析.pdf

1、玉米的種植面積在我國已經(jīng)達(dá)到臨界值，目前只能通過提高單產(chǎn)來滿足我國對玉米的需求。研究玉米產(chǎn)量性狀的遺傳調(diào)控機(jī)制，通過分子標(biāo)記輔助選育新品種是提高玉米單產(chǎn)的重要途徑。穗行數(shù)(ER)、行粒數(shù)(KR)和穗粒重(EKW)作為玉米重要的產(chǎn)量構(gòu)成因子，對其進(jìn)行研究分析具有重要意義。本研究利用不同時(shí)期我國4個(gè)優(yōu)良玉米雜交種（中單2號(hào)、丹玉13、掖單2號(hào)、掖單13）分別構(gòu)建了含有187個(gè)、189個(gè)、152個(gè)和142個(gè)家系的F9重組自交系群體。以這4個(gè)群

2、體（Pop.1、Pop.2、Pop.3和Pop.4）為作圖定位群體，分別構(gòu)建SNP分子連鎖圖譜，采用復(fù)合區(qū)間作圖法對ER、KR和EKW進(jìn)行QTL定位分析。主要研究結(jié)果如下：
　　1.構(gòu)建了4張分別包含3217、2765、2409和2241個(gè)SNP標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜，分別覆蓋玉米的10條染色體，圖譜總長分別為2822.3cM、2273cM、1986.1cM和2753.3cM，標(biāo)記間的平均距離分別為0.88cM、0.82cM、0.82

3、cM和1.23cM。
　　2.對4個(gè)RIL群體ER、KR和EKW在3個(gè)地點(diǎn)的表型分析表明，4個(gè)RIL群體3個(gè)性狀在3點(diǎn)的表型值大都介于雙親之間，其表型值的變異系數(shù)大小均為：ER＜KR＜EKW。3個(gè)地點(diǎn)間ER差異較小，EKW差異較大，KR介于兩者之間。鶴壁試點(diǎn)4個(gè)群體的ER、KR和EKW均較其他兩點(diǎn)相應(yīng)群體的大；周口試點(diǎn)4個(gè)群體的KR和EKW均較其他兩點(diǎn)相應(yīng)群體的小，Pop.2群體的ER均小于其他兩點(diǎn)對應(yīng)的群體；新鄉(xiāng)試點(diǎn)3個(gè)群體（P

4、op.1、Pop.3和Pop.4）的ER均較其他兩個(gè)地點(diǎn)相應(yīng)群體的小。4個(gè)群體各個(gè)性狀均受到環(huán)境的影響，且在3地點(diǎn)均呈現(xiàn)連續(xù)的遺傳變異。3個(gè)性狀的相關(guān)分析表明，EKW受ER和KR影響，且受KR影響較大。
　　3.利用復(fù)合區(qū)間作圖法對4個(gè)群體在3地點(diǎn)的表型合并值分別進(jìn)行ER、KR和EKW的QTL定位，檢測到3個(gè)性狀的QTL數(shù)分別為72、49和40，各個(gè)性狀單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率分別在4.17％-19.65%、4.87%-21.81%和5

5、.74%-20.66%之間。同一性狀共整合到6個(gè)群體穩(wěn)定mQTL，每個(gè)mQTL分別包含來自不同群體的QTLs，其中第3染色體的mQTL3-2包含來自3個(gè)群體的3個(gè)KR QTL、第4染色體的mQTL4-1和mQTL4-2分別包含來自2個(gè)群體的3個(gè)ER QTL，其他3個(gè)mQTL分別包含2個(gè)QTL，控制ER的2個(gè)，分別位于第4和第5染色體，控制KR的1個(gè)，位于第3染色體；同一性狀同一群體在不同環(huán)境下共檢測到11個(gè)重疊標(biāo)記區(qū)間，每個(gè)重疊區(qū)間所包

6、含的QTLs均是環(huán)境穩(wěn)定QTL，其中第1染色體的1:197826785-1:198252968區(qū)間和1:13092472-1:15490989區(qū)間均包含來自3個(gè)地點(diǎn)的3個(gè)ER QTL，其他9個(gè)區(qū)間分別包含來自2個(gè)地點(diǎn)的2個(gè)QTL，控制ER的3個(gè),分別位于第4、第9和第10染色體，控制KR的3個(gè)，位于第3染色體；控制EKW的3個(gè)，分別位于第3、第4和第8染色體。貢獻(xiàn)率大于10%的穩(wěn)定QTLs有控制ER的q3hER4-3、q3zER4、q3

7、xER4-1、q2xER9-1、q4zER1-1和q4xER1-1，控制KR的q3zKR3-1，控制EKW的q3hEKW3-3和q1zEKW8-1，針對這些QTLs進(jìn)行進(jìn)一步研究具有重要意義。不同性狀共整合到14個(gè)mQTL，其中1個(gè)mQTL包含5個(gè)QTL，2個(gè)mQTL分別包含3個(gè)QTL，其他每個(gè)mQTL均包含2個(gè)QTL，這些mQTLs所包含的QTLs可能屬于基因間緊密連鎖。
　　4.對4個(gè)群體在不同環(huán)境地點(diǎn)下定位到的QTL進(jìn)行分析