论文摘要
玉米（Zea mays L.）是世界上重要的粮食、饲料与工业原料作物。玉米作为工业原料最主要的成份是淀粉,其中所含的直链淀粉在工业上用途很广。但普通玉米直链淀粉所占比重很低,限制了玉米中直链淀粉的应用。因此,开展高直链淀粉玉米育种,对发展高直链淀粉的生产和加工具有重要的意义。由于控制玉米直链淀粉含量的ae基因为单隐性基因,因此运用分子标记辅助选择的方法对后代进行快速选择,可以提高育种效率,加快育种进程。本文根据发表在GeneBank上的玉米淀粉分支酶基因（ae）序列,筛选分子标记,建立ae基因分子标记技术,并应用于高直链淀粉玉米回交后代的辅助选择,结果表明:1.根据NCBI上公布的玉米淀粉分支酶基因（ae）序列设计引物,分别以高直链淀粉玉米ae-1和普通玉米鲁原92基因组为模板,扩增了ae基因的大部分序列,经测序并通过序列比对分析表明,高直链淀粉玉米和普通玉米在所测序列部分具有较高的同源性,除在3处有3-4bp连续碱基的缺失外,其余均为SNP和单碱基的插入/缺失。2.在上述差异处分别设计引物,经过筛选,选择在基因第9和第10外显子之间一个4bp indel处设计的引物作为标记引物。在含有ae基因的玉米材料中能够扩增出一条496bp的特异性条带,称之为ae496标记。利用该标记对14种高直链淀粉玉米自交系和24种普通玉米自交系材料进行检测,高直链淀粉玉米自交系基因组中均能扩增出ae496条带,而普通玉米自交系中则全部扩增不出该条带。因此该标记可作为ae基因的显性分子标记。3.用ae496标记对高直链淀粉玉米自交系和普通玉米自交系三个组合的F1代、F2代、BC1F1代进行检测。结果表明该显性分子标记符合孟德尔遗传规律。4.通过高直链淀粉自交系与普通玉米自交系杂交组合F2代籽粒直链淀粉含量和标记的分析,发现直链淀粉含量在32.1%以上的玉米籽粒均能扩增出ae496条带,而扩增不出ae496条带的玉米籽粒的直链淀粉含量均在25.8%以下。可以看出ae显性分子标记与籽粒直链淀粉含量之间存在相关性,通过分子标ae496可辅助选择ae基因获得高直链淀粉性状。5.通过对BC1F1、BC2F1代分子标记辅助选择,分析其自交和回交后代的选择效果,结果显示通过标记辅助选择其后代可获得ae基因,其回交一代和回交二代分子标记辅助选择ae基因的效率较非标记选择分别高53.3%和73.3%,表明利用分子标记在回交后代中选择ae基因可显著提高选择效率。