玉米矮稈突變體K125d的遺傳及其對外源GA3的敏感性研究.pdf

1、玉米是我國主要的糧食、經(jīng)濟(jì)和飼料作物，矮稈緊湊型玉米具有抗倒伏、耐肥、耐密和適宜機(jī)械化生產(chǎn)等特點，對糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收具有重要作用。種質(zhì)資源是作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，但目前可供育種利用的玉米矮稈基因比較單一，遺傳基礎(chǔ)狹窄。因此，進(jìn)一步發(fā)掘、研究和利用新的玉米矮稈資源，對玉米矮化育種具有十分重要的意義。本研究以自然突變獲得的玉米矮稈突變體K125d為材料，分析比較其與同源自交系K211的農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀差異和對赤霉素的敏感性，通過與7個自交系進(jìn)行

2、遺傳交配設(shè)計，研究該突變體矮稈性狀的遺傳模式，并利用SSR標(biāo)記對該矮稈基因進(jìn)行初步定位，為后續(xù)研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、與同源自交系K211比較，K125d生育期極顯著延長，穗位高極顯著降低，平均株高降低53.07％;葉片重疊密集，葉片數(shù)目和葉寬極顯著增加，但葉夾角極顯著減小，利于理想株型建成;單株產(chǎn)量降低34.41％，但穗長和穗行數(shù)差異不顯著，有增產(chǎn)潛力;莖稈縱切面細(xì)胞對比發(fā)現(xiàn)，K125d細(xì)胞排列不整齊，細(xì)

3、胞長度、大小不均勻，細(xì)胞平均長度縮短30％左右，其矮化原因是莖稈細(xì)胞長度縮短導(dǎo)致的節(jié)間長度縮短。
　　2、用K125d分別與K211以及矮稈、中稈和高稈共7個自交系組配的正反交F1，BC1、BC2和F2群體，在2個不同生態(tài)點試驗結(jié)果一致。所有正反交F1均為高稈，未表現(xiàn)出細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng);除br2類型的K123d外，與其余6個自交系配制的BC1群體高矮稈分離比例經(jīng)卡方測驗符合1∶1，6個BC2群體均為高稈，6個F2群體高矮稈分離比符合

4、3∶1，證明K125d株高受1對隱性細(xì)胞核基因控制。將該矮稈基因暫命名為d125。
　　3、以K125d/K236 F2為定位群體，用611對SSR引物在K125d與K236親本間及F2高、矮稈基因池間進(jìn)行多態(tài)性篩選，篩選出10對多態(tài)性SSR引物。用這10對SSR標(biāo)記對F2群體中的255個隱性矮桿單株DNA分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增，瓊脂糖凝膠電泳檢測，通過MAPMAKER3.0軟件對擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行連鎖分析，將矮稈基因d125初步定位于1號

5、染色體的長臂上，位于SSR標(biāo)記umc2569和umc1278之間，遺傳距離分別為6.6 cM和5.1cM，與單隱性矮稈基因br1和br2在染色體上的位置接近。
　　4、用5個不同濃度的GA3處理K125d幼苗，結(jié)果低濃度25uMGA3就能恢復(fù)矮稈突變體K125d幼苗株高，葉鞘伸長尤為明顯，但各赤霉素處理濃度之間差異不顯著，說明其GA3轉(zhuǎn)運(yùn)路徑正常，證明K125d屬于赤霉素敏感型突變體。因br1和br2均為赤霉素鈍感型矮稈基因，由b