一个控制玉米行粒数、穗长及其一般配合力的多效性QTL（qKNR7.2）鉴定

【摘要】配合力的高低是评估自交系的重要指标,解析配合力的遗传基础可为育种工作提供理论指导。本研究以玉米骨干自交系Ye478和一个以Ye478为遗传背景的染色体片段代换系SL17-1为亲本,发展F2群体,随机选择250个F2单株自交,发展F2：3家系,作为QTL(quantitativetraitloci,QTL)作图群体；同时取F2单株的花粉分别与两个测交种(两个单交种)测交,组配测交群体,作为GCA(generalcombiningability,GCA)分析群体,针对玉米行粒数、穗长、穗行数、穗粗和穗重等5个产量相关性状进行QTL定位,并同时分析这些性状的GCA效应,鉴定产量相关性状GCA位点。主要结果如下：1、基于208对SSR标记的基因型分析证实,SL17-1在Ye478背景中导入了12个片段导入,分布在第1、4、7染色体,背景回复率为93.93%。经两个环境的表型鉴定发现,SL17-1与Ye478在行粒数、穗长和穗重三个性状上存在显著差异,SL17-1的果穗比Ye478短约10%,其每行籽粒数也比Ye478少约10%,单穗重比Ye478轻约20%,穗行数和穗粗与Ye478没有显著差异。就GCA而言,三个环境中,SL17-1的行粒数、穗长、穗重、穗行数和穗粗共5个性状的一般配合力的效应值均低于Ye478。2、基于F2：3家系产量相关性状表型值,采用单标记分析法,在两个环境中共检测到控制行粒数、穗长、穗重、穗行数和穗粗的QTL51个,分布在第1、4、7染色体上,其中第1染色体上只检测到3个QTL,第4染色体上检测到5个QTL,第7染色体上检测到43个QTL。在黄冈试验点检测到22个QTL,潍坊试验点中检测到29个QTL,共有21个QTL在两个试验点中都检测到,说明这些QTL具有较广泛的适应性和稳定性,除了qED4.1在第4染色体外,其余QTL都分布在第7染色体的7.02-7.03bin,表明该区段是为一个QTL富集区。3、基于测交群体的产量相关性状的表型,分析F2单株GCA效应,以产量相关性状GCA效应值为表型,采用单标记分析法,三个环境中共检测到14个QTL,分布在第1、4、7染色体上,其中第1染色体上只检测到1个QTL,第4染色体上检测到2个QTL,第7染色体上检测到11个QTL。只检测到行粒数、穗长和穗行数3个性状GCAQTL,行粒数和穗长一般配合力的QTL主要分布在第7染色体,与行粒数和穗长的QTL共定位,穗行数一般配合力QTL只分布在第4染色体。4、运用F2：3家系和测交群体,采用单标记分析法,在黄冈和潍坊两个环境中,第7染色体umc2142～umc1567之间都鉴定到控制玉米行粒数和穗长及其这两个性状一般配合力的位点。进一步地,基于B73基因组序列,我们在umc2142～umc1567之间开发了7个分子标记,重新构建QTL区间的连锁遗传图,采用完备区间作图法,在第7染色体7.02bin检测到一个控制行粒数／穗长及这两个性状GCA的位点(qKNR7.2),该位点表现为加性或部分显性,说明qKNR7.2是一个控制玉米行粒数和穗长的遗传位点,也是一个玉米行粒数和穗长一般配合力的遗传位点。这一结果为Griffing的GCA的加性遗传假说提供了分子遗传学证据。
【作者】周广飞；
【导师】张祖新；
【作者基本信息】华中农业大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】玉米(ZeaMaysL.)；产量相关性状；一般配合力；数量性状位点(QTL)；加性效应；

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