玉米百粒重和膨化倍数3个qtl近等基因系的构建及精细定位

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1、河南农业大学2009届硕士学位论文中文摘要作物大多数重要农艺性状为数量性状，数量性状是作物遗传改良的主要目标性状。随着玉米基因组测序的基本完成，图位克隆已成为QTL克隆的主要方法之一，而QTL近等基因系的构建和精细定位是图位克隆的基本前提。本研究就是在本实验室利用粒重较高的普通玉米自交系8622和8984与粒重较低的高油玉米自交系GY220杂交构建的F2：3群体初步定位的2个百粒重主效QTLqGWl和qGW3，利用普通玉米自交系丹232与爆裂玉米自交系N04杂交构建的F2：3群体初步定位的1个膨化倍数主效QTLqPFl的基础上，通过连续实

2、施分子标记辅助选择分别构建3个目标QTL的近等基因系，并进一步利用其近等基因系构建分离群体对各目标QTL进行精细定位。研究结果不仅验证了初步定位目标QTL的可靠性和真实性，而且利用成功构建的近等基因系提高了定位精度，为目标QTL的克隆奠定了良好的材料基础。主要实验和研究结果如下：1．F2：3群体定位于第l染色体的百粒重目标QTLqGWl，增效基因来源于普通玉米自交系8622，位于umcl395--一umc2237标记区间，bin位点1．05---1．06，间距29eM，LOD值为4．6，贡献率为16．7％。以高油玉米自交系GY220为受体

3、和轮回亲本，通过连续3代回交结合对目标QTL和背景的分子标记辅助选择，构建了以GY220为遗传背景的qGWl近等基因系。背景使用新增加标记39个，平均间距55．47cM，BC3Fl代入选单株背景恢复率96．2％。利用其近等基因系构建的BC3F2分离群体进行目标QTL检测，发现qGWl位于umcl601--一，umcl754标记区间，bin位点1．05"-'1．06，间距7．5cM，LOD值为9．78，表型贡献率为20．94％。与F2：3群体定位结果比较，位置一致，LOD值明显增大，贡献率也有所提高。继续种植含有杂合目标片段且背景恢复较好的

4、单株自交后代BC3F3，根据已公布的基因组序列，利用SSRHUNTER搜索工具和Premier5．0设计新的引物序列，检测不同交换类型单株，结合表型利用染色体片段代换定位法将qGWl限定在标记B67．1与umcl754之间相距5．096Mb的区段内。2．F2：3群体定位于第3染色体的百粒重目标QTLqGW3，增效基因来源于普通玉米自交系8984，位于bnl91447～phi029标记区间，bin位点3．03"-'3．04，间距11．2eM，LOD值为7．5，贡献率为13．1％。利用与qGWl相同的方法构建了目标QTLqGW3的近等基因系。

5、背景使用新增加标记44个，平均间距47．97cM，BC3F1代入选单株恢复率95．5％。利用其近等基因系构建的BC3F2分离群体进行目标QTL检测，发现qGW3位于umcl392"--umcl655标记区间，bin位点3．04，间距5．3eM，LOD值为9．76，表型贡献率为14．94％。与F2：3群体定位位置稍有差异。令人惊奇的是，在qGW3区间内同时定位到了控制株高和穗粗的QTL，这在F2：3群体中并未检测到，这三个性状在近等基因系背景下两两极显著正相关。3．F2：3群体定位于第l染色体的膨化倍数目标QTLqPFl，增效基因来源于爆裂

6、玉米自交系N04，位于bnl91643--一umcl885标记区间，bin位点1．08～1．10，间距30．5cM，LOD河南农业大学2009届硕上学位论文值为4．01，贡献率为7．88％。以普通玉米自交系丹232为受体和轮回亲本，采用与qGWl相同的方法构建膨化倍数目标QTLg册的近等基因系。背景标记使用31个，平均间距53．55cM，BC3F1代入选单株恢复率93．5％。利用近等基因系构建的BC3F2分离群体检测的qPFl位于umc2240～umc2047标记区间，bin位点1．08"-'1．09，间距11．8cM，LOD值为2．29

7、，贡献率为14．16％。与F2：3群体定位结果比较，位置一致，贡献率也有所提高。同时在相同的区间也定位到控制膨化体积的QTL，LOD值为2．65，贡献率15．28％。膨化体积与膨化倍数呈极显著正相关。利用与qGWl相同的方法设计新引物进行染色体片段代换定位，最后将膨化倍数QTL定位在标记C10．1与C55．1之间相距5．94Mb的区段内。关键词：QTL；近等基因系；百粒重；膨化倍数；精细定位2河南农业大学2009届硕士学位论文FINEMAPPINGANDNILSDEVELOPMENTOFTHREEQTLFoR100．GRAINWEIGHT

8、ANDPOPINGFoLDINMAIZESupervisor：Prof．LiYulingMasterCandidate：ChenHuanqingABSTRACT：Mostimportantag