【摘 要】
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低温冷害是许多国家和地区玉米(Zea mays L.)播种季节的常见灾害,已成为玉米生产的主要气候限制因子之一,给农业生产造成了极大的影响。但现有品种耐低温萌发能力差,培育耐低温玉米新品种是应对早春冷害的有效途径。因此,对控制玉米种子耐低温萌发性状进行QTL定位,可为进一步精细定位和图位克隆奠定基础,同时为耐低温玉米新品种选育提供种质资源和分子标记。本文基于208个株系的IBM Syn10 DH群
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低温冷害是许多国家和地区玉米(Zea mays L.)播种季节的常见灾害,已成为玉米生产的主要气候限制因子之一,给农业生产造成了极大的影响。但现有品种耐低温萌发能力差,培育耐低温玉米新品种是应对早春冷害的有效途径。因此,对控制玉米种子耐低温萌发性状进行QTL定位,可为进一步精细定位和图位克隆奠定基础,同时为耐低温玉米新品种选育提供种质资源和分子标记。本文基于208个株系的IBM Syn10 DH群体,通过6618个SNP标记构建高密度遗传连锁图谱,对玉米种子耐低温萌发性状进行QTL定位,结果如下:1.表型鉴定结果表明,IBM Syn10 DH群体在10℃低温条件下的根长、芽长、苗长、中胚轴长、发芽指数、活力指数、简易活力指数、平均发芽天数的频率分布图基本呈单峰型曲线,符合正态分布,说明玉米种子耐低温萌发性状为多基因控制的数量性状。其中,发芽率、根长、芽长、苗长、中胚轴长的最大值分别为100%、10.49 cm、5.47 cm、6.33 cm、1.78 cm,比高值亲本(B73)增加30.0%、6.41 cm、4.45 cm、4.89 cm和1.36 cm,这些极端株系可作为玉米耐低温新品种选育的理想材料。2.IBM Syn10 DH群体基因型数据直接从Cy Verse网上获取(http://www.cyverse.org/discovery-environment),采用复合区间作图法进行QTL定位分析,除了10号染色体外,在其他9条染色体上共检测到25个与玉米种子耐低温发芽率、根长、芽长、苗长、中胚轴长、发芽指数、活力指数、简易活力指数、平均发芽天数紧密连锁的QTL,贡献率5.39%~9.49%。3.进一步分析发现,不同玉米种子耐低温萌发性状QTL区段之间存在9个重叠区域,通过基因挖掘共获得2080个候选基因。根据基因注释,选取10个基因进行荧光定量PCR鉴定,结果发现它们在两亲本中的表达量均呈显著或极显著差异(Zm00001d047039基因除外),其中Zm00001d045988基因(细胞分裂素-O-葡萄糖基转移酶编码基因)在B73中的表达量为在Mo17中的91.2倍。
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