论文部分内容阅读
华南地区地处热带和亚热带季风气候区,适宜甜玉米多季生长,复种指数高,高温对甜玉米的影响较为严重。选育耐高温品种是解决这一问题的有效策略。甜玉米基因型之间存在着广泛的耐高温遗传变异,但耐高温有关的性状受微效多基因控制,属数量性状。本研究利用SSR标记构建基于组合日超-1(较耐热)×C5(较敏感)的分子标记连锁图谱,对132个F2∶3家系在高温胁迫下进行耐高温鉴定,由此分析甜玉米耐高温产量相关QTL位点与遗传效应,探索甜玉米耐高温的分子遗传机制,为甜玉米耐高温的遗传改良提供理论和参考。取得了以下结果:
1.通过高温条件下,对亲本、F2及132个F2∶3家系的3个耐高温相关性状(ASI、穗长、粒重)进行了鉴定和分析。各性状的平均数在家系间存在显著差异,较符合正态分布,发现穗长与粒重相关性为0.629(P<0.01)为中度相关性,穗长与ASI具有最高的正相关性为0.705(P<0),除开花-吐丝间隔期(ASI)与产量呈负相关(相关性为-0.015)以外,多数性状与产量呈显著的正相关。在高温条件下,ASI、穗长、粒重等性状的变异系数有所增加。
2.利用84个SSR标记构建了覆盖玉米全基因组10个染色体的分子标记连锁图谱。图谱总长978.1cM,标记间的平均图距为116cM。基于分子标记排列顺序与位点比较,该连锁图谱与玉米基因组数据库所公布的玉米整合图谱具有较高的一致性,可用于进一步的QTL定位研究。
3.以复合区间法(LOD>2.0)对高温条件下的3个性状进行QTL检测。总计检测到了10个QTL位点。其中ASI检测到4个QTLs,分别位于1、2、4、6号染色体上,QTL贡献率为0.4%-3.59%;联合贡献率为8.82%。EL(穗长)位点为1个,位于8号染色体上,贡献率为1.58%。KW(粒重)位点各为5个,分别位于2、6、8号染色体上,其中2号1个,6号2个,8号2个,单个贡献率分别为0.06%-17.25%,联合贡献率为24.56%。3个性状单个QTL所能解释的表型变异在0.04%-17.26%之间。
4.发现耐高温相关性状的QTL在染色体上的分布趋势,初步找出了耐高温的关键性区域,这些区域主要集中在第2、6号染色体上。
5.在高温胁迫下雌穗发育基因表达谱分析的基础上,通过高通量测序表达谱技术获取在热胁迫下甜玉米粤甜13号雌穗发育显著差异表达的58个基因,利用生物信息学的方法从玉米基因组数据库中获取DNA序列,从中检索出252个SSR位点,合成了100对SSR引物对3个甜玉米材料自交系C5、日超-1及其杂交种粤甜13号进行了PCR扩增,都得到较好的扩增,其中14对引物在3个甜玉米材料中检测出多态性,这些标记可用于今后的研究中。