玉米花期、株型、产量性状QTL定位及分析

玉米花期、株型、产量性状QTL定位及分析

论文摘要

本研究以玉米单交种掖单13号(掖478×丹340)衍生群体为材料,利用SSR分子标记进行基因型分析,对花期、株型和产量性状进行QTL定位,探讨相关性状的遗传基础,为我国玉米优质品种的标记辅助选择育种和优质性状基因的克隆提供理论依据和实践指导。主要结果如下:1.对偏分离情况进行卡方检验,有42个标记表现为显著偏分离,占30.43%,19个标记表现为极显著偏分离,占13.77%。2.构建138个标记位点的覆盖玉米全基因组的SSR标记遗传连锁图谱。覆盖玉米基因组1394.7cM,标记的平均间距为10.90cM,最大间距55.2cM,最小间距0.2cM。3.在上述5个性状中共检测到68个QTLs。其中控制开花期性状的QTLs13个,控制吐丝期性状的QTLs10个,控制株高性状的QTLs17个,控制穗位高性状的QTLs17个,控制产量性状的QTLs11个。每个性状检测出10-17个QTLs不等,平均每个性状检测到13.6个QTLs。单个QTL的作用可解释表型变异的2.08%-22.52%,每个性状的QTLs可解释表型变异的56.94%-126.50%。4.10个连锁群均检测到QTL。第1、3、5连锁群为QTL分布的热点连锁群,分别检测14、10、11个QTLs,共占QTLs总数的51.47%;第2、4、6染色体检测到的QTL最少,分别为4、4、3个,共占QTLs总数的16.18%;第7、8、9、10染色体分别检测到的QTLs分别为5、7、5、5个。5.对定位的5个性状所有QTL信息进行整合,发现几个QTL热点区域:即第1染色体umc1590-umc1035,检测到开花期、吐丝期、株高、穗位高四个性状的QTL;第3染色体的phi029-umc2265区域,检测到株高、穗位高、产量三个性状的QTL;第5染色体的bnlg1879-bnlg1046区域,也检测到株高、穗位高、产量三个性状的QTL;第5染色体的umc1822-umc1019区域,检测到开花期、株高、穗位高、产量四个性状的QTL;第8染色体的bnlg666-bnlg162区域,检测到开花期、吐丝期、穗位高三个性状的QTL;第9染色体的bnlg1289-phi236654区域,同样检测到开花期、吐丝期、穗位高三个性状的QTL;第10染色体的phi301654-umc1061区域,检测到株高、穗位高、产量三个性状的QTL。6.花期性状QTL中,加性效应QTL占花期性状QTL总数的52.17%,因此花期性状基因作用方式以加性效应为主,其次为部分显性,占21.74%。株型性状QTL中,部分显性效应QTL占株型性状QTL总数的52.94%,因此株型性状基因作用方式以部分显性效应为主,其次为加性,占35.29%。产量性状QTL中,超显性效应QTL占产量性状QTL总数的45.45%,因此产量性状基因作用方式以超显性效应为主。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 DNA 分子标记
  • 1.2 DNA 分子标记技术的类型
  • 1.2.1 以Southern 杂交为核心的分子标记技术
  • 1.2.2 以PCR 为基础的分子标记
  • 1.2.3 基于单核苷酸多态性的DNA 分子标记
  • 1.2.4 几种新型分子标记
  • 1.3 分子标记技术的应用
  • 1.3.1 图谱构建及染色体对应
  • 1.3.2 遗传多样性分析
  • 1.3.3 性状基因定位
  • 1.3.4 辅助选择育种
  • 1.3.5 种质鉴定
  • 1.3.6 基因克隆
  • 1.3.7 杂种优势研究
  • 1.4 QTL 作图方法与比较
  • 1.4.1 QTL 作图方法
  • 1.4.2 作图方法比较
  • 1.5 玉米分子遗传框架图谱构建
  • 1.6 玉米性状基因定位
  • 1.6.1 花期性状
  • 1.6.2 株型性状
  • 1.6.3 产量性状
  • 1.6.4 其他性状
  • 1.7 本研究的意义、内容和技术路线
  • 1.7.1 本研究的意义
  • 1.7.2 研究内容
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 主要试剂
  • 2.1.2 作图群体
  • 2.1.3 表型性状群体
  • 2.1.4 SSR标记分析
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 田间试验设计及表型调查
  • 2.2.2 实验方法
  • 2.2.2.1 DNA提取与纯化
  • 2.2.2.2 SSR分析
  • 2.2.2.3 聚丙烯凝胶电泳
  • 2.2.2.4 银染程序
  • 2.2.2.5 数据的搜集与计算机分析
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 SSR 标记分析
  • 3.1.1 SSR 引物的多态性筛选
  • 3.1.2 遗传图谱的构建
  • 3.1.3 标记偏分离分析
  • 3.2 表型性状统计分析
  • 3.3 QTL 定位
  • 3.3.1 花期(开花期、吐丝期)性状QTL 定位
  • 3.3.2 株型(株高、穗位高)性状QTL 定位
  • 3.3.3 产量性状QTL 数目及位置
  • 3.3.4 QTL 热点区域分析
  • 3.3.5 五个性状统计
  • 3.4 讨论
  • 3.4.1 关于分子标记偏分离
  • 3.4.2 遗传连锁图谱
  • 3.4.3 QTL 定位比较
  • 3.4.4 作图群体
  • 3.4.5 本研究的不足
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 导师评阅表
  • 相关论文文献

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