兩個玉米RILs群體穗部相關(guān)性狀的QTL定位與分析.pdf

1、玉米是我國重要的糧食、飼料和經(jīng)濟作物，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定起到不容忽視的重要作用。果穗是玉米最重要的收獲器官，也是決定玉米產(chǎn)量的重要因素。因此，定位和克隆控制玉米穗部性狀基因的研究對于提高玉米產(chǎn)量具有十分重要的意義。本研究以自交系豫87-1分別與豫82、綜3雜交所衍生的兩套RILs群體（Pop.1和Pop.2）為材料，通過3個地點表型性狀的鑒定，利用 SNP標記構(gòu)建的高密度遺傳圖譜，采用復(fù)合區(qū)間作圖法對6個穗部性狀進行QTL定位

2、及分析；采用基于混合線性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法對穗部性狀的上位性及與環(huán)境的互作效應(yīng)進行了分析，篩選出在多個地點及兩個群體間控制穗部性狀的穩(wěn)定主效QTL；采用元分析方法對穗部性狀進行“一致性”QTL分析。主要研究結(jié)果如下：
　　1、構(gòu)建了兩張分別包含1179和1243個SNP標記的遺傳連鎖圖譜，覆蓋玉米的10條染色體，圖譜總長度分別為1884.8cM和1864.0cM，標記平均間距分別為1.599cM和1.500cM。將兩張遺傳圖譜整

3、合成一張包含有1890個SNP標記、總長為1928.396cM、平均間距為1.020 cM的整合圖譜。
　　2、兩套RILs群體3個地點穗部性狀的表型分析的結(jié)果表明，兩個群體的各個性狀在所有的環(huán)境下均存在單向或雙向超親分離，并呈現(xiàn)連續(xù)變化，符合正態(tài)分布趨勢。在相關(guān)性分析中，除了穗行數(shù)和行粒數(shù)以及行粒數(shù)與軸粗間沒有達到顯著相關(guān)關(guān)系，其他性狀間均達到顯著或極顯著相關(guān)水平。
　　3、利用復(fù)合區(qū)間作圖法對，兩個RILs群體3個環(huán)境6

4、個穗部性狀進行了QTL定位分析，共檢測到164個QTLs，控制穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、軸粗和百粒重的QTL分別有31、31、27、24、32、和19個，單個QTL的貢獻率在5.01％-24.31%，其中，貢獻率大于10%的主效QTL分別有8、6、7、3、7和4個。在兩個以上環(huán)境定位到相同區(qū)間的QTL有14個，其中至少在一個環(huán)境下貢獻率大于10%的有7個，分別是位于第2染色體上控制穗長的QTLs1個和控制穗行數(shù)的QTLs1個、位于第4

5、染色體上控制百粒重的QTLs1個以及位于第1和第2染色體上控制軸粗的QTLs4個。兩套RILs群體QTL上位性互作分析表明，雖然QTL之間存在有上位性互作，但是解釋的表型變異不大。
　　4、利用元分析軟件 BioMercator4.2進行一致性 QTL分析結(jié)果表明，共鑒定出25個mQTL，共有89個相關(guān)的QTLs位于mQTL區(qū)域中。每個mQTL整合了2-7個QTL，控制1-5個性狀，其中7個mQTL具有群體間一致性QTLs，并且至

6、少一個群體QTL貢獻率大于10%的mQTL有5個，它們分別是分布在第1染色體上區(qū)間 PZE-101144216～PZE-101144740（bin1.06）和第6染色體上區(qū)間PZE-106083335～PZE-106077743（bin6.05）整合的穗行數(shù)QTLs，處于第4染色體上區(qū)間PZE-104016174～PZE-104032151（bin4.03-4.04）和第8染色體上區(qū)間PZE-108086184～PZE-10808980

7、8（bin8.05-8.06）整合的穗長QTLs以及位于第4染色體上區(qū)間PZE-104035759～PZE-104123974（bin4.05-4.06）整合的穗粗QTLs。整合到控制5個穗部性狀的mQTL1個，分布在第1染色體上區(qū)間PZE-101233287～SYN22772（bin1.1-1.11），整合到控制4個穗部性狀的mQTL3個，它們分別分布在第4染色體上區(qū)間 PZE-104016174～PZE-104032151（bin4