玉米耐渍性位点的鉴定

• 作 者: 赵俊立
• 机 构: 华中农业大学
• 出 处: 华中农业大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 玉米(Zea mays L.) 耐渍性主效QTL 关联分析 连锁分析

渍害是影响玉米生长发育的重要的非生物胁迫因子之一。前人研究表明玉米耐渍性是一个复杂的数量性状,受微效多基因控制。国内外对玉米耐渍性的遗传、生理和分子机理开展了大量研究,但进展缓慢,尤其对于直接反应玉米耐渍性、便于育种选择的耐渍性评价指标及其遗传机理还有待深入研究。本实验以玉米淹水胁迫后的叶片损伤为耐渍性强弱判定指标,利用170份RILs（Recombinant Inbred Lines）和368份来源广泛的优良自交系对淹水胁迫后玉米叶片损伤分别进行连锁和关联分析,进行主效QTLs位点的鉴定,同时结合本实验室前期研究结果,进行玉米耐渍性相关候选基因的预测。主要研究结果如下:1.通过368份不同来源的玉米自交系多年多环境耐渍性分析,鉴定出CML298、CML411、CML415、CIMBL12、B11、JIAO51和CI7等23个强耐渍性自交系,可作为玉米耐渍性遗传改良的有利等位基因供体。2.利用368份自交系全基因组约0.5 million SNPs及淹水胁迫后玉米叶片损伤,开展全基因组关联分析,鉴定到了53个与玉米叶片损伤显著关联的SNPs,主要集中在Chr2、Chr3、Chr4、Chr8、Chr9和Chr10染色体上,并在显著性关联的SNP位点上下游50kb范围内检测到93个基因。主要是一些应激响应基因和参与或细胞代谢过程基因。3.利用RIL群体共鉴定得到了5个QTLs,q LI3、q LI6、q LI8-1、q LI8-2和q LI9,分别位于Chr3、Chr6、Chr8和Chr9四条染色体上,可解释的表型变异范围为5%-22%。其中q LI3和q LI8-1、q LI8-2与前人的定位结果相一致。4.综合连锁和关联分析结果,发现chr6.S₇1234661、chr8.S₁52748478、chr8.S₁52747857、chr8.S₁52748415、chr9.S₁00612608和chr9.S₁09314092共6个显著关联的SNPs位点分别位于q LI6、q LI8-2和q LI9区间内。在6个显著关联位点上下游50kb的范围内共有16个候选基因。根据上述候选基因的功能注释和相关研究预测了GRMZM2G095302、GRMZM2G095333和GRMZM2G395672为关键耐渍候选基因;根据上述3个候选基因在耐渍性差异显著的自交系淹水前后的RT-PCR结果分析,GRMZM2G095302、GRMZM2G395672的表达与玉米的耐渍性存在着相关性,可作为后续研究的重点。