玉米莖稈糖含量動態(tài)QTL分析.pdf

1、提高青貯玉米飼料品質(zhì)對于畜牧業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。增加青貯玉米莖稈糖含量有助于提高青貯飼料品質(zhì)和適口性。玉米莖稈糖含量是一個復(fù)雜的發(fā)育數(shù)量性狀，傳統(tǒng)育種方法提高莖稈糖含量的效率并不高，而分子標(biāo)記輔助育種的發(fā)展，為玉米莖稈糖含量的提高帶來新途徑。以往絕大多數(shù)QTL研究僅依據(jù)作物發(fā)育的某個階段性狀的表現(xiàn)進行，該方法不能全面的揭示控制發(fā)育數(shù)量性狀的QTL的數(shù)量、位置、遺傳效應(yīng)及基因表達(dá)作用模式。動態(tài)定位法可以有效的利用性狀發(fā)育過程中的遺

2、傳信息，大幅度提高QTL定位的靈敏度和準(zhǔn)確性，并能揭示QTL的表達(dá)動態(tài)。本研究以重組自交系群體為材料，對玉米莖稈糖含量進行動態(tài)QTLs定位，以期對莖稈糖含量的遺傳變異規(guī)律有更加全面深入的了解，從而為玉米莖稈高糖育種工作奠定較為堅實的基礎(chǔ)。
　　本研究以莖稈高糖玉米自交系YXD053和莖稈低糖玉米自交系Y6-1為親本，構(gòu)建了包含202個家系的重組自交系(RIL)群體。2011年和2012年分別在始花期、散粉后20天、散粉后30天和散

3、粉后40天四個時期取樣測定莖稈糖含量，對玉米莖稈糖含量進行動態(tài)QTL定位，旨在探明玉米莖稈糖含量的QTL數(shù)量、位置、遺傳效應(yīng)等主要結(jié)果如下：⑴⑴運用篩選的200個多態(tài)性較好、條帶清晰的SSR分子標(biāo)記（多態(tài)率29.63％）和12個AFLP標(biāo)記構(gòu)建了一張玉米遺傳連鎖圖譜，該圖譜包含180個SSR標(biāo)記和10個AFLP標(biāo)記，總長度為1648.6 cM，標(biāo)記間平均距離8.68 cM，最大距離45.9 cM。⑵運用WinQTLCart2.5軟件的復(fù)

4、合區(qū)間作圖法，對玉米莖稈糖含量進行非條件QTL定位，在四個發(fā)育時期共檢測到37個非條件QTL，除第7條染色體上沒有檢測到非條件QTL，其余染色體上均有控制玉米莖稈糖含量的非條件QTL被檢測到。qWSC-2-1(bin2.05)在兩年的同一時期（散粉后20天）都被檢測到表現(xiàn)穩(wěn)定，LOD值為3.64-4.52，可解釋10.03％-11.47％的表型變異。3個非條件QTL， qWSC-9-1、qWSC-2-1、qWSC-9-3能夠在2011年

5、和2012年不同時期被檢測到。7個QTL，qWSC-2-1，qWSC-4-1，、qWSC-9-2、qWSC-1-1、qWSC-2-4、qWSC-1-3、qWSC-6-1在同一年的不同時期均都被檢測到。所有檢測到的非條件QTL能夠解釋表型變異在1.07％-17.73％之間。⑶運用條件變量分析法結(jié)合區(qū)間作圖法對玉米莖稈糖含量進行條件QTL分析。結(jié)果在三個時期中共檢測到了22個條件QTL，玉米10條染色體上均有條件QTL被檢測到。能夠解釋表型

6、變異1.05％-9.70％。所有測定的時期均有條件QTL被檢測到，但沒有條件QTL能夠在所有時期都表達(dá)，基因的表達(dá)具有明顯的時空性。⑷運用QTLNetwork2.1軟件分析QTL加加上位性效應(yīng)及上位性與環(huán)境互作效應(yīng)。結(jié)果共有6對QTL間存在加性加性上位性效應(yīng)但上位性與環(huán)境之間均沒有顯著互作效應(yīng)。所有的6對QTL上位性效應(yīng)都僅在一個時期被檢測到，上位性只在較短的時期內(nèi)有顯著效應(yīng)。⑸用定位到的QTL qWSC-2-1兩側(cè)標(biāo)記bnlg1909