利用Z3HBILs進(jìn)行玉米產(chǎn)量性狀QTL鑒定及其互作研究.pdf

1、產(chǎn)量相關(guān)性狀是復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多個(gè)數(shù)量性狀座位(Quantitative trait locus，QTL)和環(huán)境因子的共同作用。明確玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL及其互作，對(duì)于闡明玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳基礎(chǔ)，擴(kuò)展數(shù)量性狀的遺傳理論，基因聚合育種和分子設(shè)計(jì)育種，創(chuàng)造高產(chǎn)乃至超高產(chǎn)玉米品種具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　Z3HBILs群體是以綜3為受體，衡白522為供體構(gòu)建而成的單片段導(dǎo)入系。Z3HBILs群體用于QTL定位，最大限度地消除

2、了背景的干擾，甚至是主效QTL對(duì)微效QTL的掩蓋，提高QTL定位的效率和準(zhǔn)確性。本研究采用以Z3HBILs為試驗(yàn)材料，通過(guò)4個(gè)環(huán)境的田間試驗(yàn)鑒定產(chǎn)量相關(guān)性狀表型，利用SSR分子標(biāo)記進(jìn)行基因型分析，采用改良的復(fù)合區(qū)間作圖法，對(duì)玉米穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、百粒重、穗粒重和出籽率6個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行QTL定位和互作研究;構(gòu)建兩位點(diǎn)互作群體，進(jìn)一步探討QTL互作的顯著性和互作方式。本研究獲得以下主要結(jié)果:
　　1.4個(gè)環(huán)境下定位了6個(gè)產(chǎn)量相關(guān)

3、性狀QTL共84個(gè)，分布于玉米10個(gè)連鎖群上。其中26個(gè)QTL未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。檢測(cè)到11個(gè)穗長(zhǎng)的QTL，其中4個(gè)為主效QTL，7個(gè)為微效QTL;16個(gè)穗粗的QTL，3個(gè)為主效QTL，13個(gè)為微效QTL;14個(gè)行粒數(shù)的QTL，2個(gè)為主效QTL，12個(gè)為微效QTL;21個(gè)百粒重的QTL，5個(gè)為主效QTL，16個(gè)為微效QTL;10個(gè)穗粒重的QTL，6個(gè)為主效QTL，4個(gè)為微效QTL;12個(gè)出籽率的QTL，4個(gè)為主效QTL，8個(gè)為微效QTL。主效

4、QTL占28.57％，微效QTL占71.43％。發(fā)現(xiàn)了8個(gè)QTL富集區(qū)，分別與bnlg1014、bnlg1083、umc2387、bnlg1647、phi92、bnlg1597b、bnlg1433和phi63標(biāo)記區(qū)段連鎖。Z3HBILs對(duì)微效QTL具有較高的檢測(cè)效率。
　　2.利用Z3HBILs鑒定出8個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL，分別是qEL1-2、qED1-2、qKPR3-1、qKW4-2、qKW1-2、qKW6-1; q

5、GW2-1和qGR4-1。其中qEL3-1、qKPR3-1、qKPR3-2、qGW2-1、qGR3-2和qGR6-1未發(fā)現(xiàn)相關(guān)報(bào)道。
　　3.玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀由少數(shù)主效QTL和許多微效QTL控制。這些位點(diǎn)以加性效應(yīng)、部分顯性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和超顯性效應(yīng)起作用。
　　4.6個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀共檢測(cè)到330對(duì)QTL間的互作，涉及10條染色體。穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)、百粒重、穗粒重和出籽率分別有60對(duì)、65對(duì)、44對(duì)、81對(duì)、35對(duì)和45對(duì)

6、。QTL間互作23對(duì)，其中主效QTL間互作5對(duì)。主效QTL、微效QTL及其它染色體區(qū)段三者間互作共同影響產(chǎn)量相關(guān)性狀的變異。
　　5.構(gòu)建了兩位點(diǎn)分離的F2群體，證實(shí)部分ICIM作圖軟件檢測(cè)結(jié)果qKW1-2×qKW1-3、qKW1-2×qKW6-1、qKW1-2×qKW9-2和qKW6-1×qKW9-2互作是真實(shí)的。互作方式為顯顯、顯加、加加互作。驗(yàn)證了qKW1-3與qKW6-1無(wú)互作也是真實(shí)的。揭示qKW1-3×qKW9-2互作