玉米自交系苗期麦根酸分泌特性及其与ssr标记的关联分析

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1、山东农业大学硕士学位论文玉米自交系苗期麦根酸分泌特性及其与SSR标记的关联分析姓名：董炳雪申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：张春庆20120614山东农业大学硕士学位论文中文摘要玉米等禾本科植物能够为了适应土壤铁缺乏可以从根系分泌麦根酸类物质，也叫植物铁载体(PS)来活化螯合土壤中难以被植物吸收利用的铁，从而解决自身铁营养缺乏问题。本研究的目的是以123个玉米自交系为材料，了解不同玉米自交系苗期麦根酸分泌特性；选用153对均匀分布于玉米各条染色体且多态性高的SSR引物，结合玉米在正常(+Fe)和缺铁(．Fe)条件下PS的分泌量，筛选与PS分泌量相关联的标记位点，挖掘铁营

2、养高效玉米种质，为改良和选育优良自交系奠定基础。获得以下主要结果：1．测定了123份玉米自交系在+Fe、．Fe条件下的PS分泌量，+Fe条件下分泌量平均为(7．281±0．45)mg／(g·8h)，变幅为1．786—19．69mg／(g*8h)，说明各材料间PS分泌特性差异显著；-Fe条件下平均值为(9．583_4-0．57)mg／(g·8h)，变幅为2．414—24．53mg／(g*Sh)：缺铁诱导PS分泌平均增加值为(2．302±1．01)mg／(g*8h)，增加变幅为0．037．11．41mg／(g*Sh)，说明玉米自交系对缺铁胁迫的响应差异明显。2．聚类分析可将+Fe、．F

3、e条件下的123个材料划分为低、中、高三类。其中+Fe条件下：各类材料的PS分泌速率平均值分别为4．306mg／(g*Sh)、7．001mg／(g*8h)、11．79mg／(g*Sh)，每类材料占总材料数的比列为43．1％、26．8％、30．1％；．Fe条件胁迫后：各类材料的PS分泌速率平均值分别为7．891mg／(g*Sh)、10．01mg／(g*Sh)、12．54mg／(g*Sh)，每类材料占总材料数的比列为46．3％、31．7％、22．O％。方差分析表明在两种条件下各类材料间分泌量差异极显著，说明同一时期不同材料之间PS的分泌能力有着较大的差异，具有较丰富的多样性，并且缺铁胁

4、迫后玉米自交系PS分泌量显著增加，可为玉米选育耐缺铁性品种提供丰富的亲本材料。3．通过对12个玉米自交系PS昼夜分泌规律的研究，在+Fe条件下不同自交系出现的分泌峰值数量是不同的，根据分泌最高峰值的数量将材料划分为两类：一类在7：00．10：00出现单峰；一类出现双峰峰，分别会在7：00．10：00和19：00．22：00时间段。说明玉米自交系本身的PS分泌特性就存在着差异。在．Fe条件下，材料间PS分泌规律也存在着差异，根据分泌峰值的数量可以分为两大类：一类仅在7：00．10：00出现单峰，另一类的材料出现双峰，主峰和次峰。．Fe条件下自交系PS分泌量明显提高，提高幅度因材料不同

5、而有所差异，成对t测验结果表明缺铁胁迫对玉米自交系的PS分泌量有显著的影响。以上结果表明缺铁胁迫对玉米PS分泌特性及分泌模式都有显著的影响。玉米自交系苗期麦根陵分泌特性及其与SSR标记的关联分析4．通过对6个具有不同昼夜分泌规律的自交系进行遮光处理，表明：在收集时遮光不会影响PS昼夜分泌模式及分泌量，说明在短暂遮光情况下玉米根系PS分泌不受光照的影响；在收集前对材料进行遮光24h同样也没有影响PS昼夜分泌模式，但是一天中的PS分泌总量明显升高。由以上两个遮光试验结果可以得出光暗因子调控了诱导基因的表达，从而使PS的分泌增量加。5．筛选了与PS分泌量相关联的SSR标记并且得到比较重要

6、的关联位点。得到30个与PS分泌相关联性状显著相关联(尸<0．05)的标记。其中，有4个位点和10个位点(次)与+Fe条件下PS分泌量相关联，解释率为4．07％-21．19％，bnl91305-A195的减效表型效应最大，为．1．69mg／(g*gh)：3个位点和7个位点(次)与-Fe条件下PS分泌量相关联，解释率为11．15"／'*．-25．90％，phi308707-A128的增效表型效应最大，为“．42mg／(g·8h)；3个位点和3个位点(次)与缺铁胁迫诱导后PS增加量相关联，解释率为9．480／o-18．19％，phi062-A170对缺铁胁迫后PS分泌增加量的增效效应最

7、大，为+1．74mg／(g*Sh)。在+Fe、．Fe两种条件下检测出的相同的标记有3个，表明这些位点与PS分泌相关基因相关联，其中，显著关联的位点有1个，为bnl91564：两种条件下检测出的不相同的位点有7个，说明这些位点是与缺铁诱导产生的基因相关联的。关键词：玉米；自交系；缺铁；分泌特性；SSR标记；关联分析2山东农业大学硕士学位论文CrrainiImeousplantssecretephytosiderophores(PS)fromtheirroottoacqu