玉米抗亞洲玉米螟性狀的QTL分析.pdf

1、玉米抗亞洲玉米螟性狀的QTL分析摘要研究生：李霞導(dǎo)師：王振營研究員玉米是我國重要的糧食作物之一亞洲玉米螟的為害是影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。提高玉米品種本身的抗螟性以減輕螟害是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、安全有效的措施，是解決玉米螟為害的根本途徑。分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了玉米抗蟲基因定位的研究。對(duì)抗蟲性進(jìn)行遺傳分析，可以從分子水平上了解玉米的抗蟲機(jī)制，是改良抗性種質(zhì)，提高育種效率的基礎(chǔ)。 本研究，以MC37(抗)×自330(感)的162個(gè)F2:

2、3家系為作圖群體，利用SSR分子標(biāo)記，構(gòu)建分子遺傳連鎖圖譜，采用區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法進(jìn)行玉米抗亞洲玉米螟相關(guān)性狀的QTL定位和效應(yīng)分析，得到如下結(jié)論： 1.本研究從1562對(duì)SSR引物中篩選出118對(duì)引物在親本間有多態(tài)性，多態(tài)性檢出率為7.6％，這一比率較其它研究結(jié)果低很多，其原因有待于進(jìn)一步探討。其中23對(duì)多態(tài)性引物在群體中呈偏分離狀態(tài)，沒有用于構(gòu)圖。最終的遺傳圖譜有89個(gè)標(biāo)記組成，圖譜全長(zhǎng)1948cM，相鄰兩標(biāo)記間的平

3、均距離為21.8cM。 2.以食葉級(jí)別為抗螟性考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體4.01、10.04處檢測(cè)到兩個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體1.08、2.04/05、4.01、10.04處檢測(cè)到四個(gè)QTL；以蛀孔數(shù)為考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體9.01和10.01處檢測(cè)到兩個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體2.05、9.01、10.01處檢測(cè)到三個(gè)QTL，位于染色體10.01處的QTL其真實(shí)性和確切位置有待于在加密圖譜

4、后進(jìn)一步驗(yàn)證；以隧道長(zhǎng)度/蛀孔數(shù)為考察性狀，采用區(qū)間作圖法在染色體1.01、5.05、9.01/02處檢測(cè)到三個(gè)QTL，采用復(fù)合區(qū)間作圖法在染色體1.01、9.01/02處檢測(cè)到兩個(gè)QTL。 3.玉米對(duì)亞洲玉米螟的食葉為害抗性主要表現(xiàn)為加性作用；而對(duì)蛀莖為害抗性涉及到加性、顯性、部分顯性和超顯性作用。 4.應(yīng)用區(qū)間作圖法和復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)玉米的亞洲玉米螟抗性性狀進(jìn)行QTL定位分析，結(jié)果表明兩種方法檢測(cè)到的QTL大部分是一

5、致的，復(fù)合區(qū)間作圖法的檢測(cè)到的QTL較多，其檢測(cè)效率更高一些。 5.本試驗(yàn)與其它關(guān)于玉米對(duì)亞洲玉米螟抗性QTL定位的研究結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，與亞洲玉米螟抗性相關(guān)的QTL主要分布在染色體1、2、4、5、9、10上，但是受試驗(yàn)材料、環(huán)境等因素的影響，各試驗(yàn)中檢測(cè)到的QTL結(jié)果不盡相同。 6.本試驗(yàn)檢測(cè)到的位于染色體1.01、1.08、2.04/05、4.01、5.05、9.01/02和10.04處的QTL與對(duì)歐洲玉米螟、西南玉米螟

6、、甘蔗螟的抗性研究中相應(yīng)QTL位置相同或相近，說明玉米對(duì)這幾種害蟲的抗性機(jī)制在很大程度上是相同或相似的。 7.以食葉級(jí)別為考察性狀，在染色體4.01處檢測(cè)到一個(gè)QTL，這個(gè)位點(diǎn)已被證實(shí)控制著與丁布合成相關(guān)的酶的基因，由此證明丁布是玉米對(duì)亞洲玉米螟抗性的生化物質(zhì)之一。但是這一位點(diǎn)與玉米的莖稈抗性無關(guān)，說明玉米對(duì)亞洲玉米螟的蛀莖為害抗性與丁布的關(guān)系不大。 8.本試驗(yàn)在染色體1.08，2.05，5.05，9.01/02處分別檢

7、測(cè)到一個(gè)抗性QTL，這些位點(diǎn)與控制葉片和莖稈硬度以及蛋白質(zhì)含量的QTL極為接近，說明玉米對(duì)亞洲玉米螟的抗性與葉片硬度和蛋白含量有關(guān)，玉米對(duì)亞洲玉米螟的抗性機(jī)制除了抗生性外還涉及到不選擇性。 9.以食葉級(jí)別為考察性狀分析發(fā)現(xiàn)，不僅不同年份的田間鑒定結(jié)果存在顯著差異，而且在不同年份檢測(cè)到的QTL也存在差異，說明存在QTL×環(huán)境互作，同時(shí)發(fā)現(xiàn)位于染色體4.01和10.04的兩個(gè)QTL在不同的環(huán)境中都有檢測(cè)到，說明這兩個(gè)QTL比較可靠，