玉米籽粒主要性狀的相關(guān)性研究及淀粉含量QTL精細(xì)定位.pdf

1、玉米是我國(guó)第一大糧食作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的作用。玉米籽粒主要由蛋白、淀粉、油分及維生素等成分組成。其中，蛋白含量為10％左右，淀粉含量約為75％。
　　1)玉米籽粒中蛋白可作為食品、飼料生產(chǎn)原料。為探明玉米籽粒的蛋白含量與其他主要性狀間的相關(guān)性，本研究構(gòu)建了高蛋白株I481與低蛋白株I228的F2分離群體（367個(gè)單株），并對(duì)該群體籽粒蛋白含量與淀粉含量、百粒重、油分含量、籽粒面積的相關(guān)性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。分析結(jié)果表明蛋白含量

2、與以上性狀均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，其中蛋白含量與淀粉含量相關(guān)性系數(shù)最高達(dá)R=0.7895。
　　2)玉米籽粒中淀粉可作為能量?jī)?chǔ)存物質(zhì)且廣泛應(yīng)用于工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但控制淀粉含量的基因或位點(diǎn)尚不明確?；诖?，我們利用玉米重組自交系群體(211個(gè)單株)對(duì)玉米淀粉含量進(jìn)行了多年多點(diǎn)QTL分析，共檢測(cè)到8個(gè)可能控制淀粉含量差異的數(shù)量性狀位點(diǎn)，貢獻(xiàn)率為3.16％-14.54％。其中第9號(hào)染色體短臂存在一個(gè)主效QTL(Q9.1)位點(diǎn)，該QTL區(qū)段對(duì)應(yīng)物理

3、距離為3.6 Mb，包含204個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORFs)。對(duì)該區(qū)段進(jìn)行分子標(biāo)記加密（新增16個(gè)分子標(biāo)記）后將該主效QTL區(qū)段縮小至1.5 Mb(Q9.1.1)，其中包含97個(gè)具有注釋功能的ORFs。為了驗(yàn)證該淀粉含量QTL區(qū)間的精確性，我們構(gòu)建了B73和Mo17的F3分離群體，挑選27份高淀粉含量植株和27低淀粉含量植株進(jìn)行等位位點(diǎn)頻率檢測(cè)，結(jié)果顯示Q9.1.1區(qū)段內(nèi)和鄰近區(qū)域等位位點(diǎn)頻率發(fā)生了顯著性改變，而其它區(qū)段等位位點(diǎn)符合1∶1分離

4、。B73授粉后0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36和38天種子淀粉合成相關(guān)時(shí)期RNA-seq數(shù)據(jù)表明在Q9.1.1區(qū)間內(nèi)共有72個(gè)表達(dá)的ORFs。隨后我們比較了兩個(gè)親本B73和Mo17植株在授粉后12、14、16、20、24、30、36天種子中差異表達(dá)的基因，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)基因位點(diǎn)（GRMZM2G174048和GRMZM5G859017）的表達(dá)譜與玉米籽粒淀粉合成趨勢(shì)相關(guān)。本研