两种氮水平下玉米苗期根系与田间产量相关性状QTL定位

论文摘要

进入21世纪,人口增加带来粮食安全、环境污染问题加剧。作物高产氮高效品种选育是解决我国粮食、资源、环境问题的主要途径之一。根系是氮素高效获取的一个重要器官,与产量之间有密切联系。本文旨在研究玉米苗期根系与成熟期产量相关性状的遗传基础,为今后开展玉米氮素高效分子标记辅助育种提供理论依据。本研究采用478×Wu312重组自交系（recombinant inbred lines, RIL）群体材料,分别对苗期水培根系相关性状以及田间成熟期产量相关性状进行了数量性状基因（quantitative trait loci, QTL）定位研究。QTL的检测采用Windows QTL Cartographer 2.5软件,采用复合区间作图法（LOD>2.5为标准）主要结果如下:1.分别在苗期对玉米根系性状（地上部干重、根干重、最大根长和根冠比）和成熟期田间产量相关性状（子粒产量、百粒重、穗粒数和穗行数）进行了QTL定位研究。共定位到53个QTL位点,分布于玉米的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10染色体上。这些QTL位点有些成簇分布在染色体上,表现出明显的一因多效性。在染色体1、3、4、5、6、8、9上存在QTL分布密集的区段,这些染色体区段可能在玉米根系与产量的遗传改良中有重要价值。2.通过本研究结果以及前人发表的关于玉米苗期根系及成熟期产量相关性状的QTL位点,整合了12个玉米根系及产量相关的QTL位点,这些位点可能对研究玉米根系和产量的遗传机制及其分子标记辅助选择中起重要作用。3.在第6染色体bnlg1174-nc012标记区间定位到一个控制玉米根干重的主效QTL位点,可解释25.3%的表型变异。与前人的结果比较发现,8个控制玉米根系及产量相关性状的QTL位点出现在此染色体区段。因此,此染色体区段可能作为一个玉米根系与产量相关性状相关QTL精细定位的候选区域。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 QTL 定位原理和方法
• 1.2.1 QTL 定位的原理的意义
• 1.2.2 作图群体构建
• 1.2.3 遗传图谱的构建与QTL 定位方法
• 1.3 根系及产量相关QTL 进展
• 1.3.1 玉米根系相关性状的QTL 定位研究进展
• 1.3.2 玉米产量相关性状的QTL 定位
• 1.3.3 其他作物根系及产量的QTL 定位研究进展
• 1.4 问题的提出
• 1.5 研究思路
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 水培试验方法
• 2.3 田间试验方法
• 2.4 测定项目及方法
• 2.5 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 亲本及RIL 群体表型数据分析
• 3.1.1 亲本苗期各性状表型结果
• 3.1.2 亲本田间产量相关性状表型结果
• 3.1.3 苗期RIL 群体表型结果
• 3.1.4 田间产量及其性状表型结果
• 3.2 RIL 群体频率分布图
• 3.3 RIL 群体各性状相关分析
• 3.4 苗期根系及成熟期产量性状的QTL 定位
• 3.4.1 苗期根系性状的QTL 分析
• 3.4.2 田间产量相关性状的QTL 分析
• 4 讨论
• 4.1 环境对QTL 定位的影响
• 4.2 苗期根系性状与成熟期产量定位的关系
• 4.3 根系与产量的QTL 位点比较分析
• 4.4 主效QTL 位点的比较
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介