不同条件下玉米种子活力相关性状的qtl定位分析

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1、河南农业大学硕士学位论文不同条件下玉米种子活力相关性状的QTL定位分析姓名：赵瑞芳申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：陈颜惠201206河南农业大学2012届硕士学位论文中文摘要玉米是我国最重要的粮食作物之一，同时，由于玉米加工业的迅速发展和其它工业需求，玉米作为加工原料的经济性能也在不断扩张，这就对玉米的产量有了更高的要求，而影响玉米产量的一个决定性因素就是种子。高活力的玉米种子出苗迅速、整齐、健壮并且能抵抗各种不良的环境条件，低活力的种子虽然在合适的条件下能够发芽，但是其发芽速度较缓慢，在不良的环境条件下不一定能够出苗或出苗不整齐，给农业生产带

2、来巨大损失。为了实现玉米高产，培育出高活力玉米新品种成为育种家主要的研究方向。本研究选用活力表现有差异的豫537和沈137构建的重组近交系202份家系为研究对象，选取189对SSR引物进行PCR扩增和电泳检测，构建遗传连锁图。通过标准发芽试验、人工加速老化发芽试验和低温发芽试3个不同处理条件进行种子活力的试验，鉴定RIL群体F。。家系活力性状的遗传变异。利用WinQTLCart2．5和基于混合线性模型的QTLNetwork2．0软件分别进行全基因组扫描，确定各活力性状的QTL数目及其在染色体上的位置，分析QTL的大小、方向和互作方式。主要研究结果如下：1、均

3、匀选取654对SSR引物，检测亲本问的多态性，选择其中带型清晰、重复性好的共显的多态性引物，用于重组自交系个体基因型分析和连锁图谱的构建，得到一张含有189个标记的玉米遗传连锁图，覆盖玉米10条染色体，图谱总长度2274．1cM，标记平均距离12．03cM。2、以RIL群体202个Fl。家系为材料在三个处理条件下进行种子活力性状表型鉴定，结合已构建的遗传连锁图谱，利用WinQTI。Cart2．5软件，采用复合区间作图法，对发芽率、发芽势、发芽指数、苗长、活力指数、简易活力指数和发芽速率7个活力相关性状进行QTL定位，共检测到25个QTL，分布在1、2、4、5

4、和10染色体上。其中标准发芽试验条件下，除发芽率和发芽指数未检测到相应的QTL外，其它5活力性状共检测到9个QTL，分布在1、2、4、5染色体上，单个QTL所解释的表型变异在5．39％一11．49％之间；共检测到4个主效QTL，单个QTL所解释的表型变异在9．05％-11．49％之间。低温发芽试验条件下，除发芽率未检测到QTL外，其它6活力性状共检N-N7个QTL，分布在2、4和10染色体上。单个QTL所解释的表型变异在6．70％一9．97％；q614(E2)和q#GT2(E2)的贡献率为9．86％、9．97％，可认为是控制玉米种子低温的主效QTL。人工老化

5、发芽试验条件下，发芽率和发芽指数也未检测到QTL，其它5个活力性状共检测到9个QTl。，分布在1、4和5染色体上，单个QTL所解释的表型变异在6．07％-11．17％之间；共检测到5个主效QTL，单个QTL所解释的表型变异在10．27％-17．71％之间。在标准发芽试验和人工老化发芽试验2个处理下同时检测到了qSLl-2(E1、E3)(umcl076)和qSL4(El、E3)(umcl37卜umcll01)；标准发芽试验检测到的QTLqVl4-1(E1)(umcl371-umcll01)与低温发芽试验条件下的口H4(E2)(umcll01)具有相互重叠的区域

6、。河南农业大学2012届硕士学位论文表明这些QTL在不同的环境条件下中比较稳定，是控制玉米种子活力的主效QTL，且第4条染色体上的4．08—4．09位点可能是控制玉米种子活力性状的重要区域。3、利用基于混合线性模型的QTLNetwork2．0软件进行QTL定位和上位性分析，共检测到控制种子活力性状的12个QTL，分布在1、4和5染色体上，qGEl、qVSl和筘阿卜，位于相同的染色体区段umcl071一umc2224，qGE5和qGl5位于相同的染色体区段umcl941一咖c1225。发芽势、苗长和发芽速率存在加性和环境互作效应，但效应小于加性效应。共检测到控

7、制发芽势、发芽指数和苗长的3对上位性互作叩L，且所解释的表型变异占一定比例，表明上位性效应在活力性状中存在。未发现上位性与环境之间存在显著的互作效应。这说明，活力性状的变异主要来源于加性和加加上位性遗传主效应，受环境变化的影响很小。4、种子活力相关性状的分布位于相同或相互重叠的区域，相同位点例如第2色体的2．09位点(口锄(E2)、qb／G72(E2)，第4染色体的4．08-4．09位点(批4(E1)、qSL4(E3)、qVl4-1(E1))，第5条染色体的5．04—5．05位点(艘5(E3)、口矿五弘，(E3)、移阿孑(E3))，第5条染色体的5．08位点

8、(砸晒(E3)、口矿f于誓(E3)、侧目陌叼(E3)