【摘 要】
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玉米（Zea mays L.）在中国乃至全世界都发挥着重要作用、占据重要地位。但当前倒伏制约着玉米高产稳产的目标要求,有研究表明倒伏的发生与玉米株型密切相关,因此需要深入了解玉米株型相关性状的遗传机制。本研究以有着广泛遗传背景的241份玉米自交系为材料,于2017至2021年在云南保山市和昆明市种植上述玉米自交系,利用Affymetrix SNP 56K芯片技术对该自交系群体进行基因型分析,在考虑
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玉米（Zea mays L.）在中国乃至全世界都发挥着重要作用、占据重要地位。但当前倒伏制约着玉米高产稳产的目标要求,有研究表明倒伏的发生与玉米株型密切相关,因此需要深入了解玉米株型相关性状的遗传机制。本研究以有着广泛遗传背景的241份玉米自交系为材料,于2017至2021年在云南保山市和昆明市种植上述玉米自交系,利用Affymetrix SNP 56K芯片技术对该自交系群体进行基因型分析,在考虑群体结构与亲缘关系的情况下,对6种玉米株型性状进行全基因组关联分析,以期得到株型性状的候选基因,为后续品种改良提供依据。本研究主要结果如下:1.本研究中241份玉米自交系的表型数据呈现正态分布,符合数量性状的遗传特点;株高、穗位高、穗高系数这三个性状在不同年份间表现一致,均表现为来自CIMMYT和泰国的玉米自交系的数据高于同样环境下来自中国和美国的玉米自交系数据;仅有一年数据的茎粗、总叶片数、穗上叶片数也表现出相同的趋势。2.利用前期筛选到的20586个高质量SNP标记和表型数据进行全基因组关联分析,在显著性水平P≤0.001（-lgP≥3）下,一共检测到174个与株型性状显著关联的SNP标记位点,其中株高39个、穗位高44个、穗高系数49个、茎粗12个、总叶片数20个、穗上叶片数10个。结合生物信息学网站以及前人研究,本研究检测到的这些显著性SNP位点多数位于已报道的QTL区间内,证明这些位点是株型性状研究的热点区域。3.对检出的显著性位点效应值及其在研究材料中的分布情况进行分析;分别挖掘到株高有5份、穗位高有9份自交系涵盖全部负效应位点,穗高系数分别有14份和8份、茎粗分别有2份和7份、总叶片数各1份、穗上叶片数分别是2份和12份自交系涵盖全部正效应位点和负效应位点,以上这些材料可以用于玉米株型相关性状的定向改良当中去。4.对检测到的显著性位点通过基因注释及其上下游200 kb范围内基因功能筛选,共挖掘到12个与玉米株型性状相关的候选基因,其中株高候选基因5个、穗位高候选基因4个、穗高系数候选基因1个、茎粗候选基因2个,为基因功能的进一步验证和遗传改良奠定了基础。
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