玉米种子活力相关性状的qtl定位及遗传效应分析

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1、河南农业大学硕士学位论文玉米种子活力相关性状的QTL定位及遗传效应分析姓名：刘海英申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：陈彦惠201206河南农业大学2012届硕士学位论文摘要种子活力在农业生产中发挥着的重要作用。农业生产的发展对种子质量的要求越来越严格，要求种子要有更高的播种品质。在种子耐藏性方面，选择高活力种子可以较好地抵抗各种贮藏逆境，有利于种质资源的长期保存。本研究以豫82与沈137为亲本构建的201个重组自交系(ⅪL)为材料，在人工气候室中进行标准发芽试验、低温发芽试验和人工加速老化发芽试验。用SSR分子标记构建了遗传连

2、锁图谱，采用复合区间作图法(CIM)对玉米种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、苗长、幼苗干重以及根干重等活力相关性状进行了QTL定位以及效应分析。同时，对不同温度环境下和不同人工老化处理条件下种子活力相关性状的QTL及其与环境互作进行了上位性效应分析，以期找到控制种子活力相关性状的稳定的主效基因或QTL，以便利用生物信息学的方法和定位结果对控制种子活力相关性状的候选基因进行预测，开发出与目标性状紧密连锁的分子标记，从而为玉米种子活力相关性状的基因克隆、分子标记辅助选择育种提供重要的参考依据。主要实验和研究结果如下：1．选取能够覆盖玉

3、米全基因组的654对SSR弓I物在亲本间进行多态性筛选，从而获得了175对多态性好、带型清晰的引物。构建了一张含有171个标记的玉米连锁图谱，覆盖玉米10条染色体，第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10染色体长度分别是320．4、263．9、287．5、201．7、288、224．4、122．9、160．4、265．4平11216cM，标记数目分别是23、17、17、19、22、16、10、14、17和16。图谱总长度2350．6cM，标记平均间距13．7cM。2．在适温28℃和低温18"C两种温度环境下分别进行标准发芽试验和低温发芽

4、试验，共定位到与种子活力相关的10个QTL，分布于第1、3、4、9和10等5条染色体上，各QTL的贡献率介于5．6％"--15．6％之间，其中第3染色体上控制活力指数的qVl3具有最大贡献率为15．6％。在标准发芽试验(280C)下，控制发芽指数和活力指数的qGll和qVll分别位于标记区间phi039一umc2029并Uumc2029．bnl91268内。在低温发芽试验(18℃)下，检测到同时控制发芽指数和活力指数一个共同的QTL，臣OqGll0和qVIlO，位于标记区间umcl677-umcl993内，在第10染色体上的159．1cM

5、位置上。相对于其它性状指标，发芽指数和活力指数可以作为种子活力的有效指标。3．在人工加速老化处理2天、4天和6天条件下，共检测到与种子活力相关性状的QTL30个，分布在第1、2、3、4、5、8、9和10染色体上，贡献率在6．3％～12．6％之间。在第10染色体上的157．1cM位置上，检测到一个控制活力指数的稳定QTL，即qVIlO，位于标记区间umcl648一umcl667内，可以作为一个分子标记应用于分子标记辅助选择。在第10染色体上发现一个控制种子活力的重要染色体区段，位于10．04-10．06位点，标记区间umcl272．umcl

6、993内。在老化处理2天条件下，控制发芽势、发芽指数和活力指数三个QTL，斟]qGET2、qGIT2和qVIT2均位于第2染色体上，位于相同的标记区间umcl923．umcl637内。在老化处理4天条件下，在第10染色体上，分别检测到1个控制发芽率和1个控制活力指数的QTL，甚PqGPFIO河南农业大学2012届硕士学位论文和qVIFIO，位于相邻的标记区间内。在老化处理6天下，控制发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的QTL均在第10染色体上被检测到，qGPSIO、qGISlO和qVISIO都位于标记区间umel648-umcl667，位

7、置相同，可能是一个QTL，表现出一因多效的作用。4．在不同温度环境下，检测到了4对影响种子活力性状的AA上位性效应，且均达到了极显著水平。这4对QTL均表现为非加性效应，但都共同表现为加加上位性效应，表明上位性作用在不同温度环境下对种子活力起着重要作用。在不同老化处理条件下，共检测到11个与种子活力相关的QTL力n性效应及加性×环境(AE)互作效应，2对与种子活力相关的AA上位性效应，分别位于第1、3、4、8和10条染色体上，贡献率在2．49％．7．21％之间，控制发芽势的qGEl．3贡献率最大。在第1染色体上的qGEl．3、qGRl．3

8、、qGll．3、qVll-3均在标记区间umel568-bnl91007I内，位置相同或相近，可能是一个基因或表现为紧密连锁，增效基因均来自豫82。在第8染色体上umell21．mme0181