玉米自交系苗期麥根酸分泌特性及其與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、玉米等禾本科植物能夠?yàn)榱诉m應(yīng)土壤鐵缺乏可以從根系分泌麥根酸類(lèi)物質(zhì)，也叫植物鐵載體(PS)來(lái)活化螯合土壤中難以被植物吸收利用的鐵，從而解決自身鐵營(yíng)養(yǎng)缺乏問(wèn)題。本研究的目的是以123個(gè)玉米自交系為材料，了解不同玉米自交系苗期麥根酸分泌特性；選用153對(duì)均勻分布于玉米各條染色體且多態(tài)性高的SSR引物，結(jié)合玉米在正常(+Fe)和缺鐵(-Fe)條件下PS的分泌量，篩選與PS分泌量相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記位點(diǎn)，挖掘鐵營(yíng)養(yǎng)高效玉米種質(zhì)，為改良和選育優(yōu)良自交系奠定

2、基礎(chǔ)。獲得以下主要結(jié)果：
　　 1.測(cè)定了123份玉米自交系在+Fe、-Fe條件下的PS分泌量，+Fe條件下分泌量平均為(7.281±0.45)mg/(g*8h)，變幅為1.786-19.69mg/(g*8h)，說(shuō)明各材料間PS分泌特性差異顯著；-Fe條件下平均值為(9.583±0.57)mg/(g*8h)，變幅為2.414-24.53mg/(g*8h)；缺鐵誘導(dǎo)PS分泌平均增加值為(2.302±1.01)mg/(g*8h)，增

3、加變幅為0.037-11.41mg/(g*8h)，說(shuō)明玉米自交系對(duì)缺鐵脅迫的響應(yīng)差異明顯。
　　 2.聚類(lèi)分析可將+Fe、-Fe條件下的123個(gè)材料劃分為低、中、高三類(lèi)。其中+Fe條件下：各類(lèi)材料的PS分泌速率平均值分別為4.306mg/(g*8h)、7.001mg/(g*8h)、11.79mg/(g*8h)，每類(lèi)材料占總材料數(shù)的比列為43.1％、26.8％、30.1％；-Fe條件脅迫后：各類(lèi)材料的PS分泌速率平均值分別為7.8

4、91mg/(g*8h)、10.01mg/(g*8h)、12.54mg/(g*8h)，每類(lèi)材料占總材料數(shù)的比列為46.3％、31.7％、22.0％。方差分析表明在兩種條件下各類(lèi)材料間分泌量差異極顯著，說(shuō)明同一時(shí)期不同材料之間PS的分泌能力有著較大的差異，具有較豐富的多樣性，并且缺鐵脅迫后玉米自交系PS分泌量顯著增加，可為玉米選育耐缺鐵性品種提供豐富的親本材料。
　　 3.通過(guò)對(duì)12個(gè)玉米自交系PS晝夜分泌規(guī)律的研究，在+Fe條件下

5、不同自交系出現(xiàn)的分泌峰值數(shù)量是不同的，根據(jù)分泌最高峰值的數(shù)量將材料劃分為兩類(lèi)：一類(lèi)在7:00-10:00出現(xiàn)單峰；一類(lèi)出現(xiàn)雙峰峰，分別會(huì)在7:00-10:00和19:00-22:00時(shí)間段。說(shuō)明玉米自交系本身的PS分泌特性就存在著差異。在-Fe條件下，材料間PS分泌規(guī)律也存在著差異，根據(jù)分泌峰值的數(shù)量可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)僅在7:00-10:00出現(xiàn)單峰，另一類(lèi)的材料出現(xiàn)雙峰，主峰和次峰。-Fe條件下自交系PS分泌量明顯提高，提高幅度因材

6、料不同而有所差異，成對(duì)t測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明缺鐵脅迫對(duì)玉米自交系的PS分泌量有顯著的影響。以上結(jié)果表明缺鐵脅迫對(duì)玉米PS分泌特性及分泌模式都有顯著的影響。
　　 4.通過(guò)對(duì)6個(gè)具有不同晝夜分泌規(guī)律的自交系進(jìn)行遮光處理，表明：在收集時(shí)遮光不會(huì)影響PS晝夜分泌模式及分泌量，說(shuō)明在短暫遮光情況下玉米根系PS分泌不受光照的影響；在收集前對(duì)材料進(jìn)行遮光24h同樣也沒(méi)有影響PS晝夜分泌模式，但是一天中的PS分泌總量明顯升高。由以上兩個(gè)遮光試驗(yàn)結(jié)果可

7、以得出光暗因子調(diào)控了誘導(dǎo)基因的表達(dá)，從而使PS的分泌增量加。
　　 5.篩選了與PS分泌量相關(guān)聯(lián)的SSR標(biāo)記并且得到比較重要的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)。得到30個(gè)與PS分泌相關(guān)聯(lián)性狀顯著相關(guān)聯(lián)(P<0.05)的標(biāo)記。其中，有4個(gè)位點(diǎn)和10個(gè)位點(diǎn)(次)與+Fe條件下PS分泌量相關(guān)聯(lián)，解釋率為4.07％-21.19％，bnlg1305-A195的減效表型效應(yīng)最大，為-1.69mg/(g*8h)；3個(gè)位點(diǎn)和7個(gè)位點(diǎn)(次)與-Fe條件下PS分泌量相關(guān)聯(lián)

8、，解釋率為11.15％-25.90％，pbi308707-A128的增效表型效應(yīng)最大，為+4.42mg/(g*8h)；3個(gè)位點(diǎn)和3個(gè)位點(diǎn)(次)與缺鐵脅迫誘導(dǎo)后PS增加量相關(guān)聯(lián)，解釋率為9.48％-18.19％，pbi062-A170對(duì)缺鐵脅迫后PS分泌增加量的增效效應(yīng)最大，為+1.74mg/(g*8h)。在+Fe、-Fe兩種條件下檢測(cè)出的相同的標(biāo)記有3個(gè)，表明這些位點(diǎn)與PS分泌相關(guān)基因相關(guān)聯(lián)，其中，顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)有1個(gè)，為bnlg156