论文题目: 玉米耐旱QTL定位和遗传分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 遗传学
作者: 肖炎农
导师: 郑用琏,张世煌
关键词: 玉米,耐早性,数量性状基因座,遗传连锁图,上位效应
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 玉米是重要的粮食、饲料和工业原料作物。在我国它是第二大作物,每年种植面积约2400万公顷,总产量约1.15亿吨,在国民经济特别是农业生产中占有举足轻重的地位。 干旱是玉米各生长发育期经常遇到的非生物逆境,也是当今世界玉米生产面临的首要问题。中国玉米主要分布在北方旱作区和南方山地,许多玉米产区缺少可靠的灌溉条件,每年因干旱造成玉米减产10%-15%左右,重者达20%-30%。干旱已成为我国玉米生产可持续发展的主要制约因素。选育优良的耐旱玉米杂交种是当前玉米遗传育种的重要目标之一。 玉米耐旱性是受多基因控制的数量性状,采用传统的育种方法进行玉米耐旱育种效率较低。本研究以我国推广面积最大,并具有广泛生态适应性和较强耐旱性的优良玉米自交系X178和美国玉米带坚杆综合种类型优良自交系B73为试材,配制F2作图群体,在干旱胁迫与非胁迫条件下,于山西临汾和海南三亚两地,调查F3家系田间抗旱相关性状的表型,对开花期、产量以及株高和穗位高与耐旱性相关的QTL进行了定位和遗传分析,讨论了不同遗传背景的作图群体所定位玉米耐旱QTL的一致性和QTL之间的互作对耐旱性的影响。旨在定位玉米成株期与耐旱性有关的数量性状位点（QTL）,分析它们的遗传效应,为玉米耐旱性状的分子标记辅助选择提供遗传学理论依据和分子标记。获得的主要结果如下: 1.利用121对SSR引物构建了覆盖玉米基因组1379.5cM的分子标记连锁图,平均图距11.4cM,最小图距1.3cM,最大图距35.7cM。其中第1染色体有15个标记,第2染色体13个,第3染色体13个,第4染色体14个,第5染色体9个,第6染色体12个,第7染色体11个,第8染色体14个,第9染色体13个,第10染色体7个。基于分子标记排列顺序和间距的比较,本实验构建的连锁图谱与目前国际上发表的高密度的SSR图谱非常一致。 2.多态性引物中有12.4%的引物在F2群体中出现偏分离。找到了一些偏分离的热点区域,进一步讨论了偏分离对确定QTL的位置和效应的影响。 3.正常灌溉条件下检测到散粉期QTL 6个,共解释46.0%的性状变片,单个QTL的
论文目录:
中文摘要
英文摘要
缩略语
文献综述
1.干旱胁迫对玉米生长发育的影响
2.玉米抗旱的生理生化和分子生物学基础
2.1 玉米抗旱的生理生化
2.2 玉米抗旱的分子生物学
3.玉米耐旱性鉴定
4.耐旱性状遗传和选择
5.玉米耐旱QTL定位
5.1 分子标记的种类
5.1.1 基于DNA-DNA分子杂交的标记
5.1.2 基于PCR反应的标记
5.1.2.1 RAPD标记
5.1.2.2 SSR标记
5.1.3 基于限制性内切酶和PCR的分子标记
5.1.4 SNP标记
5.2 玉米遗传图谱
5.2.1 作图群体
5.2.1.1 F_2群体
5.2.1.2 BC_1群体
5.2.1.3 DH群体
5.2.1.4 RIL群体
5.2.1.5 IF_2群体
5.2.2 遗传图
5.2.3 QTL定位方法
5.2.3.1 单标记分析
5.2.3.2 区间作图法
5.2.3.3 复合区间作图
5.3 玉米重要性状QTL定位
5.3.1 正常生长条件下的QTL定位
5.3.1.1 散粉期的QTL
5.3.1.2 吐丝期QTL
5.3.1.3 ASI QTL
5.3.1.4 株高QTL
5.3.1.5 穗位QTL
5.3.1.6 产量QTL
5.3.2 与玉米耐旱性有关的QTL
5.3.2.1 散粉期QTL
5.3.2.2 吐丝期QTL
5.3.2.3 ASI QTL
5.3.2.4 产量及其构成成分的QTL
5.3.2.5 根性状的QTL定位
5.3.2.6 ABA含量的QTL定位
5.4 控制不同性状QTL的重叠
5.5 QTL定位结果的一致性
6.展望
7.本研究的目的和意义
第一章 SSR遗传连锁图的构建
1.1 材料和方法
1.1.1 试验材料
1.1.2 DNA抽提和SSR带型分析
1.1.3 连锁图的构建
1.2 结果与分析
1.2.1 SSR标记在两亲本间的多态性及F_2群体中的分离
1.2.2 SSR标记遗传连锁图
1.3 结论与讨论
1.3.1 SSR标记在F_2群体中的偏分离
1.3.2 连锁遗传图
第二章 开花期耐旱性QTL分析
2.1 材料与方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 田间试验
2.1.3 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 开花性状的田间表现
2.2.2 开花性状的相关性和遗传力
2.2.3 开花期QTL及其遗传效应
2.2.3.1 散粉期
2.2.3.2 吐丝期
2.2.3.3 ASI
2.2.4 开花期QTLs间的互作
2.3 讨论
2.3.1 QTL和表型相关之间的联系
2.3.2 等位基因的遗传效应和耐旱选择
2.3.3 两种水分条件下定位QTL的异同
2.3.4 不同作图群体所定位的开花期QTL的比较
第三章 产量及其构成成分的QTL分析
3.1 材料和方法
3.1.1 材料
3.1.2 性状测定
3.1.3 统计分析和QTL定位
3.2 结果与分析
3.2.1 性状表型分析
3.2.2 产量与构成因子的表型相关
3.2.3 QTL定位结果
3.2.3.1 产量QTL
3.2.3.2 产量构成因子QTL
3.2.3.3 穗轴重QTL
3.3 结论与讨论
3.3.1 性状的田间表现
3.3.2 产量与其构成因子QTL的重叠
3.3.3 产量构成因子QTL间的重叠
3.3.4 两种水分条件下QTL的异同
3.3.5 QTL定位结果的一致性
第四章 株高和穗位的QTL分析
4.1 材料与方法
4.1.1 玉米自交系及其后代
4.1.2 田间试验
4.1.3 性状调查
4.1.4 统计分析及QTL定位方法同前
4.2 结果与分析
4.2.1 株高和穗位的田间表现
4.2.2 株高和穗位的QTL定位
4.2.3 株高和穗位杂种优势的遗传基础
4.2.3.1 单位点对株高和穗位的贡献
4.2.3.2 上位性对株高和穗位的影响
4.2.3.2.1 一般标记位点之间的互作
4.2.3.2.2 QTL位点之间的互作
4.2.3.3 杂合性对株高和穗位的影响
4.3 讨论和结论
4.3.1 两点定位结果的比较
4.3.2 两种水分条件下的定位结果比较
4.3.2.3 株高和穗位QTL的关联
4.3.2.4 与前人研究中已定位的株高和穗位QTL的比较
4.3.2.5 单位点分析与QTL定位结果的比较
4.3.2.6 一般性标记两位点分析与QTL互作分析比较
4.3.2.7 不同水分条件下位点互作的比较
第五章 全文结论和讨论
5.1 讨论
5.1.1 环境条件对QTL定位的影响
5.1.2 QTL定位的一致性
5.1.3 等位基因的作用方式
5.2 本研究所取得的结论
参考文献
附录
致谢
发布时间: 2005-12-05
参考文献
- [1].玉米泛转录组的构建及玉米开花抑制因子ZmCOL3的功能解析[D]. 金敏亮.华中农业大学2018
- [2].地上地下互作提高小麦间作玉米水分利用效率的机理[D]. 王一帆.甘肃农业大学2018
- [3].地膜覆盖和品种互作对玉米产量、根系特征及养分吸收的影响[D]. 王琳.兰州大学2018
- [4].玉米‖大豆模式温室气体排放规律及影响因素研究[D]. 沈亚文.中国农业大学2018
- [5].玉米耐旱相关性状的QTL分析[D]. 高世斌.四川农业大学2004
- [6].玉米转基因工程育种优良受体筛选及遗传机理研究[D]. 潘光堂.四川农业大学2004
- [7].玉米耐旱主效QTL定位与候选基因鉴定[D]. 郝转芳.中国农业科学院2005
- [8].玉米和黑麦草漆酶基因的克隆和系统发育分析及玉米水分胁迫下基因表达研究[D]. 路运才.中国农业科学院2004
- [9].玉米强优势组合重要性状杂种优势遗传基础研究[D]. 兰进好.沈阳农业大学2005
- [10].光温胁迫对玉米产量和品质及其生理特性的影响[D]. 张吉旺.山东农业大学2005