论文部分内容阅读
玉米在粮食生产、饲料供给、能源开发中起着重要的作用,也是我国的第一大粮食作物。随着玉米需求量的增大、种植面积不断增大,同时农村劳动力稀缺,使得农业生产的全程机械化成为发展的必然,而当前机械化收获是玉米全程机械化的薄弱环节,面对的首要问题是玉米生理成熟后期籽粒脱水速率慢,籽粒含水量高,为了解决这一问题,需要育种家们培育适宜机械化收获(籽粒脱水快)的玉米新品种。国内外学者通过大量田间调查得出:玉米苞叶性状如苞叶层数、厚度、长、宽、后期衰老速率、果穗包裹程度等,对籽粒脱水速率有着至关重要的影响。在此众多特性中,苞叶层数是影响玉米成熟后期籽粒脱水速率的关键性状。合理减少苞叶层数,是选育适宜机收玉米品种的关键目标之一。
故针对苞叶层数性状进行研究,主要研究内容如下:
1.对560份来自中国和美国的玉米骨干自交系进行多年多点的苞叶性状调查,发现这些自交系的苞叶层数在5-22之间。并筛选得到4份苞叶层数表型稳定且极端的玉米自交系材料,将其作为研究对象组配作图群体。
2.对苞叶层数多的自交系CC123与苞叶层数少的自交系CC076构建的F2群体中的178个单株进行研究,利用均匀分布于玉米10条染色体上并在双亲中表现为多态的234对SSR标记构建了图谱全长1105.268cM,标记间平均距离为4.723cM并正好对应玉米10条染色体的遗传连锁图谱。
3.玉米苞叶层数性状QTL的定位:三个生长季节的表型数据分析表明苞叶层数性状符合正态分布,是由多基因控制的。对不同环境条件下玉米苞叶层数性状利用QTL IciMapping作图软件将QTL初定位在了1、4、5、6、10号染色体上,能够解释表型变异的4.93%-13.05%。并且发现得到的QTL的增效基因绝大多数来自于多苞叶亲本,仅在1号染色体上有来自于少苞叶亲本的增效基因。基因作用方式以加性和部分显性效应为主。其中位于6号染色体上的QTL在2015年和2016年3个生长季节2个环境(泰安、三亚)能够稳定检测到,且表型贡献率在10%以上,将其命名为qHN-6-1,为主效QTL。
4.对q HN-6-1所在区段进行标记的加密,利用F6群体进行QTL的重新定位,将QTL区间定位在了两个新标记之间。它们的物理距离为1.3Mb。
5.在F6代,对6号染色体QTL区段进行前景筛选,并进行两次背景筛选,共筛选到2个RHL,自交产生相应的HIF群体并进行种植用于精细定位。它们的后代群体在苞叶层数性状上都发生了分离,并将2个RHL的目标杂合区段进行对比发现QTL所在区域确实位于两个新开发标记附近。
6.通过HIF群体的种植以及再次自交,已产生新的重组体。双亲基因组已完成重测序并开发了新标记,在后续的实验研究中通过后代表型的准确鉴定,将会使QTL定位的区间更小。
故针对苞叶层数性状进行研究,主要研究内容如下:
1.对560份来自中国和美国的玉米骨干自交系进行多年多点的苞叶性状调查,发现这些自交系的苞叶层数在5-22之间。并筛选得到4份苞叶层数表型稳定且极端的玉米自交系材料,将其作为研究对象组配作图群体。
2.对苞叶层数多的自交系CC123与苞叶层数少的自交系CC076构建的F2群体中的178个单株进行研究,利用均匀分布于玉米10条染色体上并在双亲中表现为多态的234对SSR标记构建了图谱全长1105.268cM,标记间平均距离为4.723cM并正好对应玉米10条染色体的遗传连锁图谱。
3.玉米苞叶层数性状QTL的定位:三个生长季节的表型数据分析表明苞叶层数性状符合正态分布,是由多基因控制的。对不同环境条件下玉米苞叶层数性状利用QTL IciMapping作图软件将QTL初定位在了1、4、5、6、10号染色体上,能够解释表型变异的4.93%-13.05%。并且发现得到的QTL的增效基因绝大多数来自于多苞叶亲本,仅在1号染色体上有来自于少苞叶亲本的增效基因。基因作用方式以加性和部分显性效应为主。其中位于6号染色体上的QTL在2015年和2016年3个生长季节2个环境(泰安、三亚)能够稳定检测到,且表型贡献率在10%以上,将其命名为qHN-6-1,为主效QTL。
4.对q HN-6-1所在区段进行标记的加密,利用F6群体进行QTL的重新定位,将QTL区间定位在了两个新标记之间。它们的物理距离为1.3Mb。
5.在F6代,对6号染色体QTL区段进行前景筛选,并进行两次背景筛选,共筛选到2个RHL,自交产生相应的HIF群体并进行种植用于精细定位。它们的后代群体在苞叶层数性状上都发生了分离,并将2个RHL的目标杂合区段进行对比发现QTL所在区域确实位于两个新开发标记附近。
6.通过HIF群体的种植以及再次自交,已产生新的重组体。双亲基因组已完成重测序并开发了新标记,在后续的实验研究中通过后代表型的准确鉴定,将会使QTL定位的区间更小。