爆裂玉米高代回交QTL定位及其在遺傳育種中的應(yīng)用.pdf

1、爆裂玉米的獨(dú)特膨爆特性在休閑食品工業(yè)具有不可替代的利用價(jià)值。國(guó)內(nèi)外育種家對(duì)其進(jìn)行了大量的種質(zhì)創(chuàng)新和遺傳研究。但有關(guān)數(shù)量性狀的分子遺傳研究很少。本研究利用優(yōu)良爆裂玉米自交系NO4與普通玉米自交系丹232雜交構(gòu)建220個(gè)BC2S1家系，同時(shí)選用78個(gè)家系復(fù)配測(cè)交組合。采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)春播和夏播兩種環(huán)境兩次重復(fù)種植220個(gè)BC2S1家系和78個(gè)測(cè)交組合，測(cè)試3個(gè)膨爆特性指標(biāo)、6個(gè)穗粒性狀、4個(gè)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀、9個(gè)

2、植株性狀和4個(gè)生育期。利用較好覆蓋基因組的188對(duì)多態(tài)性SSR引物和單標(biāo)記法，對(duì)各性狀進(jìn)行QTL定位和效應(yīng)分析，同時(shí)比較不同家系的各性狀表現(xiàn)和遺傳組成。結(jié)果表明： (1)BC2S1家系各性狀在兩種環(huán)境條件下的變化趨勢(shì)基本一致，變異系數(shù)均較小，呈連續(xù)分布；除春播條件下爆花率外，其它性狀均分離出優(yōu)于爆裂親本的家系，其中膨化倍數(shù)占15.68％，穗粒重占95.45％，百粒重占94.54％，52.73％以上家系的植株性狀均得到不同程度的改

3、良。 (2)爆裂親本NO4對(duì)膨爆特性起著決定作用。在BC2S1家系基因組中爆裂親本NO4純合片段、丹232/NO4雜合片段和普通親本純合片段分別占31.10％～91.60％，7.40％～56.20％和0～9.30％，集中分布在50％-80％、17.2％-45.7％和0-5.3％之間。在膨化倍數(shù)最高和最低各20個(gè)BC2S1家系中，16個(gè)膨化倍數(shù)相關(guān)QTL的連鎖標(biāo)記基因型為爆裂親本NO4、丹232/NO4雜合型分別占60％-95％、

4、25％-80％和5％-40％、20％-75％，普通親本丹232類(lèi)型為0和0-5％。 (3)兩種環(huán)境條件下共檢測(cè)到與3個(gè)膨爆特性指標(biāo)、6個(gè)穗粒性狀、4個(gè)籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀、9個(gè)植株性狀和4個(gè)生育期相關(guān)的QTL依次為52、185、109、250和38個(gè)，其中81個(gè)QTL具有環(huán)境穩(wěn)定性?？刂聘餍誀畹腝TL數(shù)目依次為5～53個(gè)，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為3％～9％，109個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率大于5％。160個(gè)QTL增效基因來(lái)自NO4，其余410個(gè)Q

5、TL增效基因來(lái)自丹232，均表現(xiàn)為加性效應(yīng)。 (4)BC2S1家系具有較高的潛在組配利用價(jià)值。在78個(gè)測(cè)交組合中，6個(gè)組合膨化倍數(shù)高于對(duì)照、穗粒重較對(duì)照高5％以上；33個(gè)組合百粒重高于CK5％以上、穗粒重高于或達(dá)到CK水平、爆花率高于或達(dá)到CK水平，其中5個(gè)組合的膨化倍數(shù)也高于或達(dá)到CK的水平；各組合的植株性狀均得到不同程度的改良。 (5)膨爆特性與穗粒重、頂高/株高、莖粗和功能葉面積存在不同程度的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與穗行數(shù)、