玉米根系相關(guān)性狀的QTL定位.pdf

1、玉米是我國主要的糧食作物之一，干旱和養(yǎng)分脅迫嚴(yán)重制約玉米的生產(chǎn)發(fā)展。根系在土壤中的深層分布可提高玉米對土壤中水分和養(yǎng)分的吸收，其中節(jié)根性狀是決定玉米根系構(gòu)型的關(guān)鍵性狀。但是目前，玉米根系構(gòu)型相關(guān)性狀的遺傳研究較少，其分子遺傳機(jī)制并不清楚。本研究首先利用玉米自交系DH1M和T877雜交衍生的204個重組自交系(RIL)在正常和干旱條件下對苗期根系相關(guān)性狀進(jìn)行鑒定，再結(jié)合高密度遺傳圖譜進(jìn)行QTL分析;之后利用DH1M和T877雜交衍生的重組

2、自交系和大芻草X26-4和Mo17構(gòu)建的196個BC2F5群體，在海南和儀征試驗(yàn)田對田間3個節(jié)根相關(guān)性狀（節(jié)根夾角、數(shù)目、直徑）進(jìn)行鑒定，結(jié)合高密度遺傳圖譜，運(yùn)用WinQTLcart2.5軟件的復(fù)合區(qū)間作圖法對玉米節(jié)根性狀進(jìn)行QTL定位，分析結(jié)果如下:
　　(1)通過對玉米苗期的干旱處理發(fā)現(xiàn)，RIL群體(DH1M×T877)苗期地上部性狀（株高、葉長、葉寬、SPAD、鮮重、干重）與根系性狀（節(jié)根夾角、節(jié)根直徑、節(jié)根長度、節(jié)根數(shù)目、

3、主胚根長、種子根長、種子根數(shù)目）在正常和干旱條件下均呈現(xiàn)廣泛的分離。且各個測量性狀均受到基因型和處理的影響。對玉米苗期所測定的6個地上部性狀以及7個根系性狀進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，正常和干旱條件下，地上部性狀與根系性狀除SPAD、節(jié)根夾角與種子根數(shù)目未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)，其他根系性狀與地上部性狀相關(guān)系數(shù)均達(dá)到顯著水平。對玉米苗期兩種水分條件下的地上部6個性狀和根系7個性狀進(jìn)行QTL定位，共計(jì)定位到的位點(diǎn)數(shù)是90個，分布于玉米的10條染色體上。其

4、中地上部檢測到39個QTL位點(diǎn)，正常水分條件下QTL位點(diǎn)數(shù)為23個，干旱條件下QTL位點(diǎn)數(shù)為16個，解釋表型變異率為5.96-14.28％;根系性狀檢測到51個QTL位點(diǎn)，正常條件下QTL位點(diǎn)數(shù)為31個，干旱條件下QTL位點(diǎn)數(shù)為20個。解釋的表型變異率為4.82-17.14％。
　　(2)對RIL群體(DH1M×T877)兩年兩點(diǎn)田間玉米節(jié)根夾角、數(shù)目、直徑進(jìn)行表型分析發(fā)現(xiàn)，3個根系性狀在群體中存在1.9-2.8倍的表型變異，各性

5、狀均表現(xiàn)出連續(xù)分布，并存在明顯的超親分離，屬于典型的數(shù)量性狀。對海南、儀征兩地的田間玉米節(jié)根夾角、數(shù)目、直徑等性狀進(jìn)行QTL定位分析，共計(jì)定位到相關(guān)QTL位點(diǎn)21個，分別位于1、2、3、7、8、10號染色體上，LOD值介于2.53-4.91之間，可解釋表型變異率范圍為4.79-9.98％。在3號染色體上60.01cM處檢測到同時控制節(jié)根數(shù)目與節(jié)根直徑的QTL，在7號染色體上210.11cM處檢測到一個控制兩地節(jié)根夾角的QTL-qRA-7

6、。其中qRA-1位于第一染色體193.7cM處，LOD值為4.91，能夠解釋8.2％的表型變異，該位點(diǎn)在關(guān)聯(lián)群體中得到驗(yàn)證。在BC2F5群體（大芻草X26-4×Mo17）節(jié)根性狀具有2.1-2.5倍的表型變異，各性狀呈連續(xù)分布。共計(jì)定位到12個QTL位點(diǎn)?？山忉尡硇妥儺惵蕿?.10-19.67％。其中在4號染色體79.61cM處定位到的與節(jié)根夾角有關(guān)的QTL-qRA-4可解釋19.67％的表型變異，且LOD值達(dá)到10.44，是控制節(jié)根夾