摘要
玉米产量的提高是多个因素共同作用的结果,穗粗作为玉米穗部的一个重要性状,与玉米产量有着密切的关系,是单株产量高低的重要指标。玉米穗粗表现为典型的数量性状,利用数量遗传的研究方法对玉米穗粗进行分析,是进行玉米高产育种研究的重要方法。本研究通过以下三方面的实验：①应用“主基因+多基因多世代联合的数量性状分离分析模型”对玉米穗粗6世代(P1、F1、P2、B1、B2和F2)的遗传效应进行分析,②进行玉米穗粗的QTL定位及分析,③结合前人和我们的研究进行玉米穗粗的一致性图谱分析(元分析),旨在进一步揭示玉米穗粗的遗传规律。本研究的主要内容及结果如下： 1、以18白×1212,RPl25×1212正反交共计4个组合两年两点的6个世代群体和B73×1212组合的6个世代群体为材料,运用“主基因+多基因多世代联合的数量性状分离分析模型”,分析了玉米穗粗的遗传。结果表明：①玉米穗粗的F1、B1、B2世代表现为中亲遗传。②遗传模型方面,玉米穗粗由主基因+多基因共同控制。云南5个组合(B73×1212、18白×1212、1212×18白、RP125×1212、1212×RP125)的玉米穗粗的遗传均符合C模型(加性.显性.上位性多基因遗传模型),总体趋势为无主基因；四川4个组合(18白×1212、1212×18白、RPl25×1212、1212×RP125)的玉米穗粗的遗传分别符合D-3模型(一对完全显性主基因+加性.显性多基因模型)、E-1模型(两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型)、E-1模型、E模型(两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型),总体趋势为有主基因。⑨遗传效应方面,玉米穗粗以加性效应为主,有上位效应的存在；检测到互作效应的组合其互作效应不明显：9组合一阶遗传参数的效应值和二阶遗传参数主基因+多基因遗传率均不高,说明玉米穗粗受环境影响较大,不宜早代选择。 2、以玉米组合B73×1212两年两点的F2群体为材料,采用SSR分子标记技术构建了包含115个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱覆盖了玉米的10条染色体,图谱总长度1420cM,平均间距12.35cM。通过2008和2009年分别在云南和四川的两年两点的田间试验,利用复合区间加性、上位性作图法对玉米穗粗性状进行了QTL分析。结果表明：在云南和四川共定位了玉米穗粗的QTL10个,单个QTL所解释的表型变异介于5.02%-8.09%之间。其中,云南检测到4个QTL,其穗粗主要作用方式表现为加性效应；四川检测到7个QTL,其穗粗主要作用方式表现为超显性效应；在云南和四川检测到1个一致性QTL(Yed-4),Yed-4是玉米穗粗的一个主效QTL,其位置在8染色体上,连锁标记为umc1913-umc1236,平均贡献率为18.48%；超显性效应和加性效应共同影响玉米穗粗的遗传。 3、收集整理了来源于本研究和其他不同课题的关于玉米穗粗QTL定位研究的52个玉米穗粗QTL及相关信息。借助玉米连锁图谱IBM22008 Neighbors,利用元分析的方法对这52个玉米穗粗相关QTL进行整合、优化,构建了含33个玉米穗粗QTL的一致性图谱,得到玉米穗粗一致性的QTL共计15个,分别位于第1、2、3、4、8、9、10染色体上。
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