玉米抗旱性及產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL分析.pdf

1、非生物脅迫因素中，干旱對(duì)玉米生產(chǎn)的影響最為嚴(yán)重，是我國(guó)玉米生產(chǎn)的主要限制因素之一。選育抗旱性品種是解決這一問(wèn)題的有效策略。在一定的栽培耕作制度條件下，玉米的單產(chǎn)增益主要來(lái)自遺傳改良（戴景瑞，1998）。玉米基因型之間存在著廣泛的抗旱遺傳變異，與抗旱性有關(guān)的性狀受微效多基因控制，屬數(shù)量性狀。本研究利用SSR標(biāo)記構(gòu)建基于組合D5（抗旱）×9381（敏感）的分子標(biāo)記連鎖圖譜，并對(duì)該組合的215個(gè)F3:4家系在灌溉與干旱脅迫兩種環(huán)境下進(jìn)行抗旱性

2、鑒定，分析控制玉米抗旱產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL位點(diǎn)與遺傳效應(yīng)，探索玉米抗旱性的分子遺傳機(jī)制，為玉米抗旱性的遺傳改良提供理論和參考。取得了以下結(jié)果：
　　 （1）通過(guò)2009和2010年的對(duì)比試驗(yàn)，在正常灌溉與干旱脅迫兩種環(huán)境下，對(duì)215個(gè)F3:4家系的6個(gè)耐旱相關(guān)性狀（單株產(chǎn)量、ASI、穗粗、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、株高）進(jìn)行了鑒定與統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：在兩種環(huán)境下，各性狀的平均數(shù)在家系間存在顯著差異。在兩種環(huán)境下，各性狀的平均數(shù)在家系間存在顯

3、著差異。除開(kāi)花-吐絲間隔（ASI）與產(chǎn)量呈顯著的負(fù)相關(guān)以外，多數(shù)性狀與產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)；在干旱環(huán)境下，株高、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)等性狀的變異系數(shù)比灌溉增加。與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)較大的穗長(zhǎng)、行粒數(shù)等性狀，可作為重要次級(jí)抗旱鑒定性狀。
　　 （2）利用183個(gè)共顯性的SSR標(biāo)記構(gòu)建了覆蓋玉米全基因組10個(gè)染色體的分子標(biāo)記連鎖圖譜。圖譜的總長(zhǎng)度為1777.8cM，平均間距為9.72cM。基于分子標(biāo)記排列順序與位點(diǎn)比較，該連鎖圖譜與玉米基因組數(shù)據(jù)庫(kù)

4、所公布的玉米整合圖譜有較高的一致性，可以用于進(jìn)一步的QTL定位研究。
　　 （3）以復(fù)合區(qū)間作圖法（LOD>3.0），對(duì)兩種環(huán)境下的6個(gè)抗旱相關(guān)性狀進(jìn)行QTL檢測(cè)?？傆?jì)檢測(cè)到68個(gè)QTL位點(diǎn)，其中灌溉環(huán)境下31個(gè)、干旱脅迫環(huán)境下37個(gè)。每個(gè)性狀所檢測(cè)到的QTL數(shù)目在2-4個(gè)之間，單個(gè)QTL所能解釋的表型變異在8.09-13.97％之間。
　　 （4）發(fā)現(xiàn)抗旱相關(guān)性狀的QTL在染色體上有成簇分布的特點(diǎn)。初步找出了抗旱性QT

5、L的關(guān)鍵區(qū)域，這些區(qū)域主要集中在第2染色體上的標(biāo)記umc1580a與bnlg121區(qū)域，第4連鎖群上標(biāo)記區(qū)間umc2280與umc1652區(qū)域，第9連鎖群上的標(biāo)記umc1494與標(biāo)記umc1657區(qū)間。
　　 （5）在灌溉和水分脅迫兩種環(huán)境下，進(jìn)行了多環(huán)境下玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL分析，找到了玉米抗旱相關(guān)QTL的關(guān)鍵區(qū)域。這些QTLs具有多效性并能在不同環(huán)境下穩(wěn)定遺傳。這些QTLs的存在可能有助于進(jìn)行精細(xì)定位、候選基因的發(fā)現(xiàn)，確