兩種密度條件下玉米株高相關(guān)性狀的QTL定位與分析.pdf

1、玉米是典型的糧飼兼用型作物。在單位面積上，通過增加群體密度來最大程度的提高玉米產(chǎn)量可以為我國的糧食安全作出重要的貢獻(xiàn)。株型性狀與產(chǎn)量密切相關(guān)，并且對密度的響應(yīng)比較敏感。其中株高、穗位是兩個比較重要且容易測量的株型性狀，它們影響著玉米的產(chǎn)量、耐密性、抗倒性和生態(tài)適應(yīng)性等方面。穗位系數(shù)是衡量兩者是否合理的一個重要參數(shù)。本研究以豫82×豫87-1、豫82×沈137、豫87-1×綜3及豫537×沈137衍生的4個RIL群體（分別用Pop.1、P

2、op.2、Pop.3和Pop.4代表）840個家系為材料，通過在60000株/hm2和120000株/hm2的密度下對玉米的三個株高相關(guān)性狀（株高、穗位高、穗位系數(shù)）進(jìn)行表型鑒定，并構(gòu)建高密度SNP分子標(biāo)記遺傳圖譜，采用復(fù)合區(qū)間作圖法，篩選兩密度條件下控制玉米株高相關(guān)性狀的穩(wěn)定主效QTL；采用元分析方法對株高相關(guān)性狀進(jìn)行一致性QTL分析。主要研究結(jié)果如下：
　　1.對4個RIL群體和5個親本株高相關(guān)性狀表型分析結(jié)果表明，豫82的株

3、高、穗位、穗位系數(shù)均小于豫87-1和沈137；綜3的株高、穗位、穗位系數(shù)也明顯小于豫87-1；豫537的株高、穗位、穗位系數(shù)小于沈137。在兩密度條件下，四個RIL群體存在雙向超親分離現(xiàn)象且呈現(xiàn)連續(xù)變異，符合正態(tài)分布。另外，三個性狀對密度的響應(yīng)均隨密度的增加而增大。例如：在高密度條件下，豫82×豫87-1衍生的RIL群體株高均值從186.63cm增加至193.46cm；穗位均值從63.47cm增加至69.73cm；穗位系數(shù)均值從0.34

4、增加至0.36。在兩密度條件下，4個RIL群體的株高、穗位、穗位系數(shù)三者的相關(guān)性全部達(dá)到極顯著水平。
　　2.利用涵蓋玉米的10條染色體的3072個SNP標(biāo)記，對四個RIL群體及親本進(jìn)行多態(tài)性篩選。分別篩選出1179、1116、1243和1102個多態(tài)性SNP標(biāo)記。利用Jionmap4.0作圖軟件，構(gòu)建出總長度分別為1873.02cM、1839.75cM、1863.00cM和1629.48cM的圖譜，標(biāo)記平均間距分別為1.59cM

5、、1.65cM、1.50cM、1.48cM。最終將四張遺傳圖譜整合成一張包含有2439個SNP標(biāo)記，其總長為1933.74cM、平均間距為0.79cM的整合圖譜。
　　3.利用復(fù)合區(qū)間作圖法，對四個RIL群體在合并值進(jìn)行玉米株高相關(guān)性狀的QTL定位，共檢測出42個QTL位點，Pop.1、Pop.2、Pop.3和Pop.4分別檢測出13、8、12、9個QTL位點。其中23個QTL能在兩個密度條件下同時被檢測到，還有7個僅在高密度條件