玉米矮稈突變體K125d的遺傳及其對(duì)外源GA3的敏感性研究.pdf

1、玉米是我國(guó)主要的糧食、經(jīng)濟(jì)和飼料作物，矮稈緊湊型玉米具有抗倒伏、耐肥、耐密和適宜機(jī)械化生產(chǎn)等特點(diǎn)，對(duì)糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收具有重要作用。種質(zhì)資源是作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，但目前可供育種利用的玉米矮稈基因比較單一，遺傳基礎(chǔ)狹窄。因此，進(jìn)一步發(fā)掘、研究和利用新的玉米矮稈資源，對(duì)玉米矮化育種具有十分重要的意義。本研究以自然突變獲得的玉米矮稈突變體K125d為材料，分析比較其與同源自交系K211的農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀差異和對(duì)赤霉素的敏感性，通過(guò)與7個(gè)自交系進(jìn)行

2、遺傳交配設(shè)計(jì)，研究該突變體矮稈性狀的遺傳模式，并利用SSR標(biāo)記對(duì)該矮稈基因進(jìn)行初步定位，為后續(xù)研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、與同源自交系K211比較，K125d生育期極顯著延長(zhǎng)，穗位高極顯著降低，平均株高降低53.07％;葉片重疊密集，葉片數(shù)目和葉寬極顯著增加，但葉夾角極顯著減小，利于理想株型建成;單株產(chǎn)量降低34.41％，但穗長(zhǎng)和穗行數(shù)差異不顯著，有增產(chǎn)潛力;莖稈縱切面細(xì)胞對(duì)比發(fā)現(xiàn)，K125d細(xì)胞排列不整齊，細(xì)

3、胞長(zhǎng)度、大小不均勻，細(xì)胞平均長(zhǎng)度縮短30％左右，其矮化原因是莖稈細(xì)胞長(zhǎng)度縮短導(dǎo)致的節(jié)間長(zhǎng)度縮短。
　　2、用K125d分別與K211以及矮稈、中稈和高稈共7個(gè)自交系組配的正反交F1，BC1、BC2和F2群體，在2個(gè)不同生態(tài)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果一致。所有正反交F1均為高稈，未表現(xiàn)出細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng);除br2類(lèi)型的K123d外，與其余6個(gè)自交系配制的BC1群體高矮稈分離比例經(jīng)卡方測(cè)驗(yàn)符合1∶1，6個(gè)BC2群體均為高稈，6個(gè)F2群體高矮稈分離比符合

4、3∶1，證明K125d株高受1對(duì)隱性細(xì)胞核基因控制。將該矮稈基因暫命名為d125。
　　3、以K125d/K236 F2為定位群體，用611對(duì)SSR引物在K125d與K236親本間及F2高、矮稈基因池間進(jìn)行多態(tài)性篩選，篩選出10對(duì)多態(tài)性SSR引物。用這10對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)F2群體中的255個(gè)隱性矮桿單株DNA分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增，瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，通過(guò)MAPMAKER3.0軟件對(duì)擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行連鎖分析，將矮稈基因d125初步定位于1號(hào)

5、染色體的長(zhǎng)臂上，位于SSR標(biāo)記umc2569和umc1278之間，遺傳距離分別為6.6 cM和5.1cM，與單隱性矮稈基因br1和br2在染色體上的位置接近。
　　4、用5個(gè)不同濃度的GA3處理K125d幼苗，結(jié)果低濃度25uMGA3就能恢復(fù)矮稈突變體K125d幼苗株高，葉鞘伸長(zhǎng)尤為明顯，但各赤霉素處理濃度之間差異不顯著，說(shuō)明其GA3轉(zhuǎn)運(yùn)路徑正常，證明K125d屬于赤霉素敏感型突變體。因br1和br2均為赤霉素鈍感型矮稈基因，由b