玉米籽粒灌漿速率及其相關(guān)性狀的QTL分析.pdf

1、本研究以優(yōu)良玉米雜交種農(nóng)大108(許178×黃C)的一套R(shí)IL群體及其組配的IF2群體為基礎(chǔ)材料,2009年和2010年分別于鄭州、安陽進(jìn)行種植,采用分期收獲的辦法對(duì)玉米籽粒灌漿速率及其相關(guān)性狀進(jìn)行了遺傳分析,主要結(jié)論如下:
　　 (1)利用復(fù)合區(qū)間作圖法,兩年間四個(gè)試點(diǎn)六個(gè)時(shí)期IF2群體和RIL群體共檢測(cè)到69個(gè)灌漿速率相關(guān)QTLs,其中RIL群體檢測(cè)到35個(gè)QTL,IF2群體共檢測(cè)到34個(gè)QTLs,10條染色體上均有分布,但

2、第1、7染色體上最多,分別檢測(cè)到9和13個(gè)QTLs。在69個(gè)QTL中,有23個(gè)是在不同環(huán)境、不同灌漿階段或群體中被重復(fù)檢測(cè)到,其中qGFR3b和qGFR7d各有3次被重復(fù)測(cè)到。單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為5.184％～21.445％,貢獻(xiàn)率大于10％的QTLs有45個(gè),其中qGFR10a是2009年安陽試點(diǎn)RIL群體收獲期Ⅰ定位到的貢獻(xiàn)率最大QTL。
　　 (2)不同灌漿時(shí)期共檢測(cè)到容重相關(guān)QTLs75個(gè),其中RIL群體共檢測(cè)到30個(gè),I

3、F2群體共檢測(cè)到45個(gè),10條染色體上均有分布,但第2、7染色體上最多,分別檢測(cè)到12和15個(gè)QTLs。共有19個(gè)QTLs是在不同環(huán)境條件、籽粒不同發(fā)育時(shí)期或群體中被重復(fù)檢測(cè)到,其中qTW7g被重復(fù)測(cè)到3次。單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率5.170％～29.726％,貢獻(xiàn)率大于10％的QTLs有37個(gè),其中qTW5e是在2009年鄭州試點(diǎn)RIL群體第5期檢測(cè)到的貢獻(xiàn)率最大的QTL位點(diǎn)。
　　 (3)共檢測(cè)到玉米穗部性狀相關(guān)QTLs113個(gè),

4、分布在玉米全組染色體上,其中穗長(zhǎng)、穗粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)分別檢測(cè)到25、21、22、30和15個(gè)QTLs,各性狀在不同環(huán)境或群體中重復(fù)檢測(cè)到的QTLs分別有12、0、9、13和2個(gè)。單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率穗長(zhǎng)的變化在5.418％～14.715％之間；穗粗的為4.737％～15.198％；軸粗的為5.238％～33.702％;穗行數(shù)的為3.782％～29.498％,最大貢獻(xiàn)率QTL位點(diǎn)為qER7a,位于umc1929-bnlg1808標(biāo)記區(qū)

5、間；行粒數(shù)的為5.589％～22.779％,qRG10b貢獻(xiàn)率最大,位于umc1432-bnlg1716標(biāo)記區(qū)間。
　　 (4)共檢測(cè)到115個(gè)籽粒性狀相關(guān)的QTLs,分布在玉米全組染色體上,其中粒長(zhǎng)QTLs19個(gè),粒寬34個(gè),粒厚21個(gè),籽粒體積18個(gè),粒重23個(gè)。
　　 在與粒長(zhǎng)相關(guān)的19個(gè)QTLs中,沒有檢測(cè)到相同QTL;
　　 在與粒寬相關(guān)34個(gè)QTLs中,有16個(gè)QTLs是在不同環(huán)境間的IF2群體中被重

6、復(fù)檢測(cè)到,單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為5.507％～18.448％,11個(gè)QTLs大于10％,貢獻(xiàn)率最大的QTL位點(diǎn)qGWI7e是在2009年鄭州試點(diǎn)的RIL群體中檢測(cè)到,位于umc1545-umc1401標(biāo)記區(qū)間。RIL群體在不同環(huán)境條件下共檢測(cè)到6個(gè)QTLs,IF2群體共檢測(cè)到28個(gè)QTLs。
　　 在與粒厚相關(guān)的21個(gè)QTLs中,僅有qGT8在2009年許昌和安陽試點(diǎn)的IF2群體中重復(fù)檢測(cè)到。單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為4.920％～14.9

7、70％,有7個(gè)貢獻(xiàn)率大于10％。最大貢獻(xiàn)率QTL在2010年鄭州點(diǎn)RIL群體中被檢測(cè)到,即qGT2,位于umc1579-umc2088標(biāo)記區(qū)間。RIL群體中檢測(cè)到6個(gè)QTLs,IF2群體中檢測(cè)到15個(gè)QTLs。
　　 在與籽粒體積相關(guān)的18個(gè)QTLs中,有7個(gè)QTLs在不同環(huán)境或群體中被重復(fù)檢測(cè)到。單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為6.420％～16.993％,qGV1b貢獻(xiàn)率最大,是在2010年安陽試點(diǎn)IF2群體中檢測(cè)到的。RIL群體共檢測(cè)到

8、5個(gè)QTL,IF2群體中共檢測(cè)到13個(gè)QTLs。
　　 在23個(gè)與粒重相關(guān)QTLs中,有5個(gè)QTLs在不同環(huán)境和群體問被重復(fù)檢測(cè)到。單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為4.511％～21.311％,qGW7a在2010年鄭州試點(diǎn)RIL群體中的貢獻(xiàn)率最大,RIL群體共檢測(cè)到5個(gè)QTLs,IF2群體中共檢測(cè)到18個(gè)QTL。
　　 (5)通過對(duì)籽粒容重不同發(fā)育時(shí)期的動(dòng)態(tài)變化研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)在玉米10條染色體上有20個(gè)位點(diǎn)同時(shí)檢測(cè)到與容重和灌漿速率

9、相關(guān)的QTLs。表明這些位點(diǎn)對(duì)籽粒灌漿有重要作用。
　　 (6)不同性狀相關(guān)QTLs在染色體上分別呈現(xiàn)簇狀分布現(xiàn)象。
　　 (7)在69個(gè)籽粒灌漿相關(guān)QTLs中,共篩選出多個(gè)時(shí)期穩(wěn)定表達(dá)的QTLs9個(gè)(不同時(shí)期或群體重復(fù)表達(dá)次數(shù)和為21),占到全部QTLs的30.43％。共篩選到10個(gè)貢獻(xiàn)率較高的時(shí)期特異表達(dá)QTLs。19個(gè)籽粒灌漿主效QTLs分布在除第4染色體外的9條染色體上。
　　 通過QTL分析共檢測(cè)到75

10、個(gè)容重相關(guān)QTLs,其中有8個(gè)QTLs(不同時(shí)期或群體重復(fù)表達(dá)次數(shù)和為17)在多個(gè)時(shí)期或群體中穩(wěn)定表達(dá),占到全部籽粒容重相關(guān)QTLs的22.67％,篩選到貢獻(xiàn)率高的時(shí)期特異表達(dá)QTLs13個(gè)。全部主效QTLs分布在第1、2、3、5、6、7、8和9染色體上,其中在第5和7染色體上分別有4個(gè)主效QTLs。
　　 在113個(gè)穗部性狀相關(guān)QTLs中篩選到14個(gè)多個(gè)環(huán)境穩(wěn)定表達(dá)QTLs(重復(fù)表達(dá)次數(shù)和為37),占到全部穗部性狀QTLs的3