普通×爆裂玉米rils构建与主要性状qtl的分析

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1、摘要爆裂玉米是一种专门用来制作玉米花系列休闲食品的专用型玉米，在休闲食品工业具有独特的应用价值。膨爆特性和产量等主要育种目标性状都是由多基因控制的复杂数量性状，虽然国内外遗传育种学家在爆裂玉米种质创新和主要性状传统数量遗传方面进行了比较全面的系统研究，但利用爆裂玉米种质对主要性状开展有关分子数量遗传研究较少。本研究以普通玉米自交系丹232与优良爆裂玉米自交系N04杂交构建的含有258个家系的F9代重组近交系(Rms)为材料，利用SSR分子标记构建高密度遗传连锁图谱，采用复合区间作图法，以排列测验l000次所得LOD值作为阈值，对RIL群体

2、的3个膨爆特性指标、8个穗粒性状、4个籽粒营养品质性状和9个植株性状进行3种环境条件下及合并分析的QTL定位和效应分析，采用多区间作图法分析定位QTL间的上位效应，采用多性状联合分析的复合区间作图法对膨爆特性指标间、主要穗粒性状间、主要籽粒营养品质性状间以及主要植株性状间进行了多性状联合QTL分析，探讨各性状的分子遗传机制及其间的遗传关系，同时与以往利用相同亲本构建的F2：3和BC2F2群体的定位结果进行比较，筛选具有环境和世代稳定性的关键QTL，为进一步开展分子标记辅助选择、QTL精细定位和克隆以及其他相关研究提供更为可靠的理论依据和材

3、料平台。本研究主要实验和研究结果如下：1、选用覆盖玉米基因组的723对SSR引物对两个亲本N04和丹232进行多态性检测，获得212个共显性标记位点，占29．32％。利用Mapmaker3．0作图软件构建的分子标记连锁图包括207个共显性标记，图谱总长度为2408．80eM，相邻两标记间的平均距离为11．64eM。2、RIL群体3个膨爆特性指标、8个穗粒性状、4个籽粒营养品质性状和9个植株性状中除膨化倍数和穗上位叶片数外，其余各性状均表现出超双亲分离；各性状均呈连续正态分布；大多数性状家系、环境及家系与环境互作均存在显著或极显著差异；各膨

4、爆特性、穗粒性状、籽粒营养品质性状、植株性状的遗传力均较大，分别为0．90-0．92、0．83-4)．94、0．67—O．93、0．804)．96。3、3种环境条件下及合并分析共检测到27个与3个膨爆特性指标相关的QTL，单个QTL的贡献率为4．43％--20．95％，其中qPF一1一l、qPV-7-1和qPR-1-13个QTL在3种环境条件下及合并分析均被检测到，具有环境稳定性，7个QTL的贡献率大于10％；12对QTL或标记区间存在上位性互作效应；qPF—l—l、qPF-2-l、qPF一6—2、qPV-l-l、qPV一6-l、qPR-

5、1—1、qPR-6—1和qPR-6-28个QTL利用F2：3群体也定位到，qPF-2—1和qPV-6一lQTL利用BC2F2群体也定位到，具有世代稳定性。‘4、3种环境条件下及合并分析共检测到87个与8个穗粒性状相关的QTL，单个QTL的贡献率为3．930／旷24．59％，其中qGWq0．1、qGWP-4．1、qGWP．4．2、qGWP．10．1、q100GW-1-l、q100GW-5一l、q100GW-7—1、qEL—l—l、qEL-1-2、qED·1-1、qERN一4-1、qERN一9一l和qKR-4．113个QTL在3种环境或两种环

6、境条件下及合并分析均被检测到，具有环境稳定性，39个QTL的贡献率大于10％；35对QTL或标记区间存在上位性互作效应；q100GW-5．1、q100GW-7-1、qEL-3一l、qED一10．2、qERN-4—1和qERN一10—16个QTL利用F2：3群体也定位到，q100GW-5．1、qEL．3．1和qED．10．13个QTL利用BC2F2群体也定位到，q100GW-5．1和qEL．3-1QTL利用F2：3和BC2F2群体均定位到，具有世代稳定性，q100GW-5一l同时具有环境和世代稳定性。5、3种环境条件下及合并分析共检测到52

7、个与4个籽粒营养品质相关的QTL，单个QTL的贡献率为4．10％16．80％，其中qCP一3—1、qCP-4一l、qCT-3-l、qCT-4-1、qCT-5—2、qCT-9一l、qCF-1—1和qLS-3-1和8个QTL在3种环境或两种环境条件下及合并分析均被检测到，具有环境稳定性，16个QTL的贡献率大于10％；18对QTL或标记区间存在上位性互作效应；qCP·4-l、qCP-6-1、qCT-3一l和qCT-4一l4个QTL利用F2：3群体也定位到，qCP-6-l、qCT-3-l和qCF-7—23个QTL利用BC2F2群体也定位到，qC

8、P-6·1和qCT-3—12个QTL利用F2：3和BC2F2群体均定位到，具有世代稳定性，qCT-3—1同时具有环境和世代稳定性。6、3种环境条件下及合并分析共检测到180个与9个植株性状有关