论文摘要
以玉米杂交种农大108为基础材料,构建了具有195对SSR标记的玉米遗传连锁图谱,图谱总长度2058.1cM,平均间距10.9cM。采取裂区试验设计,考察了203个F2:5家系的穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗重和穗粒重共8个产量性状及F2:4家系的不同测定时期株高和叶绿素含量的动态变化情况,利用复合区间作图法对主要农艺性状的数量性状基因位点（QTL）进行分析。在此基础上,选对氮利用效率不同的有代表性的3个家系,另外选用农大108及其亲本自交系黄C、许178,共6个材料进行盆栽试验,采用完全随机区组排列,分别在拔节期、开花期和灌浆期测定玉米叶片的叶绿素（Chl）含量、硝酸还原酶（NR）活性和谷氨酰胺合成酶（GS）活性;以及玉米的根系活力、根体积、主根数、干根重等根部性状,并对其生物学产量和氮吸收效率进行了分析。主要结论如下:1.通过对玉米8个穗部性状进行QTL定位分析,两种氮水平下共检测到40个QTL,分布于10条染色体上,其中在N-条件下共检测到了17个QTL;在N+条件下共检测到了23个QTL。轴粗、穗行数、行粒数和百粒重在两种氮水平下均检测到有共同的QTL。2.对测定的4个不同时期的株高进行分析,两种氮水平下共检测到24个控制株高的非条件QTL,分别位于除第4,8,10以外的其它7条染色体上,除8月1日外,其余测量时期在两种氮水平下均检测到有共同的QTL;根据不同时期的净增长量数据,共检测到7个控制株高的条件QTL,在一共检测到的31个QTL中,没有一个QTL能在测定的4个时期都有效应,这些结果表明,控制株高的QTL具有一定的时空表达特异性。3.对3个不同测量时期的玉米叶绿素含量进行遗传分析,共检测到24个QTL。其中在非条件下,共检测到的16个QTL,大部分都集中在第4条染色体上,7月14日和8月5日检测到有共同的QTL,也均位于第4条染色体上,这可能是由于控制玉米叶绿素含量发育的同一个位点在不同时期表达的结果;两种氮水平下共检测到有8个控制叶绿素含量的动态QTL,大多都是在8月5日到8月27日期间叶绿素含量的净增长量所定位到的。4.通过对拔节期、开花期和灌浆期六个材料生理指标的测定,采用有重复双因素分析方法对叶部性状（叶绿素含量、NR活性和GS活性）和根部性状（根系活力、根体积、主根数和干根重）进行方差分析,不同基因型之间叶绿素含量在三个时期差异均达极显著水平,拔节期NR活性达显著水平,开花期GS活性达极显著水平,至于根部性状,除灌浆期的根系活力达显著水平以外,其余均达极显著水平。而不同N水平间的差异显著性对于3个时期的各个性状来说表现很不一致。说明不同遗传背景材料7项生理指标存在本质性差异,不同N水平对7项指标也有明显的影响。5.六个材料的生物学产量从拔节期到灌浆期均有不同程度的增加,而氮吸收效率则在拔节期表现最高。六个材料整体相比,除NR和GS外,其余生理指标以农大108和许178表现较高,黄C较低,说明农大108和许178有较高的光利用率和较强的氮素吸收能力,体现了二者的氮高效特性。6.两种氮水平相比,除玉米叶部3个生理指标以外,其余指标如生物学产量和氮吸收效率及四个根部性状均表现出N+条件下高于N-条件下的,说明施用氮肥对玉米的这几个生理指标有影响作用。