玉米籽粒容重及相关性状QTL定位

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lijing1671
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
籽粒容重是国际上对玉米品种进行等级划分的主要标准,为了提高我国出口玉米在国际上的竞争力,培育籽粒容重较高的玉米品种是玉米育种的一个重要目标。连锁分析和关联分析是对数量性状进行遗传解析的两种常用方法,二者结合应用,互为补充,可以更可靠、更精确的解析数量性状的遗传位点。容重是受多基因控制的数量性状,本研究利用连锁分析和关联作图两种策略,并结合基于测序的高通量的SNP标记,对控制容重及其相关性状的基因位点进行了挖掘,所得到的遗传标记位点可为分子选择育种提供有益的借鉴。主要研究结果如下:  1.利用bin标记构建RIL群体的遗传连锁图谱,所得物理图谱和遗传图谱的总长度分别为2017.03 Mb和2568.99cM,相邻两个bin标记之间的平均物理距离和平均遗传距离分别为0.27 Mb和0.35cM。运用所构建的遗传连锁图谱对RIL群体获得的所有目标性状进行连锁作图,两年共定位到了4个与籽粒容重相关的QTL位点,分别位于chr1、chr7和chr8上;穗部性状穗长、穗粗、穗行数、行粒数和出籽率两年分别共定位到了6、5、5、1和2个QTL位点,位点分布于chr1、chr2、chr3、chr4、chr5、chr7和chr8;籽粒性状百粒体积、百粒重、比重、粒宽、粒长、粒长/粒宽、籽粒周长、籽粒直径、籽粒面积和籽粒圆度一年分别定位到了1、3、2、4、3、4、3、3、3和1个QTL位点,粒厚两年共定位到了4个QTL位点,这些位点分布于玉米的10条染色体上;营养性状水分含量、蛋白质含量、淀粉含量、脂肪含量和赖氨酸含量两年分别共定位到了3、4、3、4和7个QTL位点,位点分布于除chr9的染色体上。  2.对本试验中所用的自然群体的籽粒容重进行鉴定。自然群体中籽粒容重在不同年份和不同密度下的变异度的范围为4.19~6.12%,因此,籽粒容重具有丰富的表型多样性。在自然群体中筛选低密和高密环境下容重均较高的自交系,表现稳定的自交系有PH6WC、P138、PHW20、R548、K12、Beck、白330、宋1145、E200等。  3.利用高通量SNP标记对自然群体获得的所有表型性状进行全基因组关联分析。玉米籽粒中容重、蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量、脂肪含量和水分含量分别共定位到了39、28、22、20、42和23个关联位点。其中,容重定位到的关联位点分布于chr1、chr2、chr3、chr4、chr5、chr6、chr7、chr8和chr9上。穗部性状穗长、穗粗、穗行数、行粒数、出籽率分别定位到了59、34、35、25和82个关联位点;籽粒性状百粒体积、百粒重、粒厚、粒宽、粒长、粒长/粒宽、籽粒面积、籽粒圆度、籽粒直径和籽粒周长分别定位到了11、14、174、11、10、20、12、12、10和14个关联位点。籽粒容重共检测到了5个共位点,包括chr1上298965.319~298969.616Kb区段,chr3上的1845.672~1845.714Kb区段, chr4上的29118.854Kb位点,chr7上的125624.189~125624.229Kb区段,chr9上的137351.55~137351.587Kb区段。  4.对与籽粒容重关联的SNP位点和控制多个性状的重点基因区段进行候选基因的搜索。与容重相关的SNP位点附近发现的已知基因包括cdpk5和tip4d,在控制不同性状的热点区域附近发现的已知基因包括cdpk5、tip4d、ereb43、dof33、do f31、chi3和gras16。  5.对本试验中的关联分析和连锁分析各性状的定位结果进行比较,筛选两种定位方法均定位到的一致性QTL。在chr5上的171.916~210.318Mb区段均定位到了控制蛋白质含量的位点,在chr3上的2.077~8.085Mb区段和在chr5上的207.581~213.950Mb区段内均定位到了控制粒厚的控制位点,在chr7上的153.294~162.332Mb区段和chr1上的5.879~43.197Mb区段,均共同定位到了控制穗长的位点,在chr5上的209.631~211.177Mb区段内均定位到了控制穗行数的位点,在chr8上的142.388~157.345 Mb范围内共同定位到了控制脂肪含量的位点,在chr1上的28.002~34.319 Mb范围内共同定位到了控制粒宽的位点,在chr6上的122.224~128.673Mb范围内共同定位到了控制粒长/粒宽的位点。  在高密和低密种植条件下鉴定出籽粒容重均较高的玉米自交系,并通过全基因组关联分析和连锁分析的方法,定位到控制玉米籽粒容重及其相关性状的QTL位点,这些自交系和关联位点可为高容重玉米杂交种的培育和基础理论研究提供借鉴。
其他文献
目的检测转录因子维甲酸相关孤核受体α(retinoid acid receptor related orphan receptorα,RORα)、细胞表面受体T1/ST2和IL-17RB以及IL-5和IL-13等细胞因子的表达水平;了
本文对大豆Q蛋白单克隆抗体的制备及其检测应用进行了探讨。本研究采用间接ELISA法对所得杂交瘤进行阳性筛选,通过13次亚克隆得到了分泌抗不同Q单抗的杂交瘤细胞株6株。经鉴定
目的:作物在生长发育过程中不可避免的要遭受各种非生物胁迫,其中西北内陆地区尤以干旱最为严重。本实验旨在研究土壤干旱对大麦幼苗期根系生长发育的影响,并进一步探究根鞘
水稻是世界上主要的粮食作物。水稻在禾谷类作物中基因组最小,且易于体外操作与分化等优点,因此被确定为禾谷类作物功能基因组学研究的模式植物。随着水稻基因组测序工作的完成
给煤机是燃料输煤系统的重要组成部分,它的运行状况直接影响到发电厂的正常运行.重视它的检修与故障处理时非常重要的.
利用作物杂种优势是提高作物产量的一条有效途径,研究种质资源的遗传多样性、遗传距离及其遗传差异与杂种优势表现的相关性,可为强优组合筛选和优势预测提供参考。本研究运用SSR分子标记技术,对57个甘蓝型油菜亲本遗传多样性进行了分析和亲本间的遗传差异检测,并对2个主要骨干不育系与不同亲本的杂交组合进行了主要田间性状表现和优势调查,进一步分析了亲本间的遗传差异与杂种优势及相关性。主要结果是:1.甘蓝型油菜遗
本试验以转Bt基因抗虫棉新棉33B为材料,系统地研究了在三个不同处理(处理1为大粒饱满的种子;处理2为大粒不饱满的种子;处理3为小粒饱满的种子。)下叶、铃系统的特征,旨在探明种子粒度对棉花不同生育时期主要器官生长与生理状态的影响,以及对“铃—叶系统”协调性的影响,为棉花生产上种子质量的评价与选择提供一定的科学依据。试验结果表明: 种子的大小不影响发芽率,但体积小的种子比体积大的种子萌动快;饱
不良环境(如低温、高温、干旱、盐渍等)作用于植物,将会引起植物体内发生一系列的生理代谢反应,表现为代谢和生长的可逆性抑制,严重时甚至引起不可逆伤害,导致整个植株死亡。各种
在近等基因背景下研究了若干玉米籽粒性状基因的功能,部分基因间的互作以及有色玉米与无色玉米在营养成分方面的差异.研究结果表明:1.在乳熟期,wx,su,sh基因能不同程度地降低
以Mo17为代表的Lancaster类群具有配合力高、品质优良、抗性好、适应性广、遗传基础丰富等特点,在我国玉米育种中具有较大的应用潜力。本试验对该类群材料进行了杂种优势分析、配合力分析及遗传特性研究。本试验选用Lancaster类群代表自交系及其改良系做被测系,Reid、塘四平头、旅大红骨三大类群为骨干系。采用2套增广NCⅡ设计,对穗重、穗粒重等产量性状,株高、穗位高等农艺性状的杂种优势表现及遗