玉米光合及產(chǎn)量相關性狀的QTL分析.pdf

1、玉米的葉綠素含量、光合性狀和產(chǎn)量等大多數(shù)光合相關性狀都是由多基因控制的數(shù)量性狀。為了探討玉米光合相關性狀的遺傳機制,本研究利用兩套具有不同遺傳背景的材料(Y114×Y115和Y105×Y106)分別組配出兩個含有189個單株的F2群體(GY和FR群體),對葉綠素含量,光合性狀和產(chǎn)量進行測定,從分子水平上進行了QTL分析。主要研究結果如下:
　　 (1)構建了兩張F2遺傳連鎖圖譜
　　 利用JionMap4.0軟件構建了兩

2、張分別包含193和212個SSR標記的F2遺傳連鎖圖譜,覆蓋玉米全基因組的總長分別為1164.6cM和1153.3cM,標記問的平均距離分別為6.10cM和5.44cM,達到了QTL定位的基本要求。
　　 (2)檢測到控制葉綠素含量的21個QTL
　　 于五葉期和灌漿期進行了玉米葉綠素含量各個指標的測定,并進行QTL分析,共檢測到了21個QTL,分布于第1、4、6和10染色體上。
　　 對于GY群體,在第4染色體

3、的umc2391-mmc0371區(qū)間檢測到控制五葉期葉綠素a、葉綠素b和總含量的QTL各1個,單個QTL可解釋表型變異的8.65%-9.87%;在第10染色體的mmc0501-bnlg1451區(qū)間檢測到控制灌漿葉綠素a、葉綠素b和總含量的QTL各1個,單個QTL可解釋表型變異的6.77%-6.93%。
　　 對于FR群體,共檢測到15個QTL,各QTL的LOD值為2.60-4.71,單個QTL可解釋表型變異的5.25%.10.2

4、2%。其中,在第1、1、10染色體上檢測到3個控制五葉期葉綠素a含量相關的QTL,分別可解釋表型變異的7.50%、9.77%、6.17%;3個與五葉期葉綠素總含量相關的QTL,分別可解釋表型變異的7.86%、10.22%、5.47%。在第1染色體上檢測到2個控制五葉期葉綠素b含量相關的QTL,分別可解釋表型變異的8.64%、7.17%;2個與灌漿期葉綠素a含量相關的QTL,分別可解釋表型變異的6.62%、9.87%;2個控制灌漿期葉綠素

5、總含量的QTL,分別可解釋表型變異的7.20%、9.48%。在第1、1、6染色體上檢測到3個控制灌漿期葉綠素b含量的QTL分別可解釋表型變異的8.08%、6.87%、5.25%。并且在第1染色體上的umc1073-bnlg1803區(qū)間檢測到了控制五葉期控制葉綠素總含量的1個主效QTL,可解釋表型變異的10.22%,同時在這個區(qū)間檢測到1個控制五葉期葉綠素a含量的QTL,可解釋表型變異的9.77%。
　　 (3)檢測到控制光合性狀

6、的11個QTL
　　 GY群體和FR群體共檢測到11個控制光合性狀的QTL,分布于第1、2、3、4、5、6和10染色體上。
　　 GY群體中共檢測到6個光合性狀QTL,分別位于第1、4、6和10染色體上,其中1個凈光合速率QTL、1個氣孔導度QTL、2個胞間CO2濃度QTL、2個蒸騰速率QTL,單個QTL可解釋表型變異的5.64%-7.73%。FR群體共檢測到5個光合性狀OTL,分布于第1、2、3、5和6染色體上,其中2

7、個凈光合速率QTL、1個氣孔導度QTL、1個胞間CO2濃度QTL、1個蒸騰速率QTL,單個QTL可解釋表型變異的5.79%-9.24%。兩個群體中沒有檢測到“一致性”QTL。
　　 (4)檢測到控制產(chǎn)量性狀的26個QTL
　　 兩個群體共檢測到26個產(chǎn)量性狀QTL,分布于除第8染色體外的其它染色體上。其中7個穗長QTL,2個穗行數(shù)OTL,4個行粒數(shù)QTL,6個百粒重QTL,7個軸粗QTL,沒有檢測到穗粗QTL。兩個群體在

8、第7染色體上的umc1408-umc1944區(qū)間內檢測到1個控制百粒重的“一致性”QTL。
　　 GY群體中檢測到13個QTL,分布于第1、2、4、6、7和10染色體上。其中檢測到2個穗長主效QTL、1個穗行數(shù)主效QTL、2個行粒數(shù)主效QTL、2個百粒重主效QTL、2個軸粗主效QTL,單個QTL可解釋表型變異的10.15%-18.25%。
　　 FR群體檢測到13個QTL,分布于第1、3、4、5、7、9和10染色體上:其

9、中4個與穗長相關的QTL、1個與穗行數(shù)相關的QTL、2個與行粒數(shù)相關的QTL、2個與百粒重相關的QTL、4個與軸粗相關的QTL,單個QTL可解釋表型變異的5.83%-12.14%。并檢測到行粒數(shù)和軸粗的2個主效QTL,分別可解釋表型變異的12.14%、10.25%。
　　 (5)與主效QTLs緊密連鎖的分子標記
　　 GY群體中,qYFCa-4和qYFCt-4兩個五葉期葉綠素含量的主效QTL均與標記mmc0371緊密連鎖

10、,qYEL-1和qYEL-6-2兩個穗長主效QTL分別與標記ume1590、nc012緊密連鎖,穗行數(shù)的主效QTLqYKPE-4與標記umc1051緊密連鎖,行粒數(shù)的兩個主效QTLqYKPR-6、qYKPR-10分別與標記umc1248、bnlg2190緊密連鎖,百粒重的兩個主效QTLqYHKW-4、qYHKW-7分別與標記bnlg1265、umc1944緊密連鎖,軸粗的兩個主效QTLqYCD-2b、qYCD-5分別與標記umc2005