基于两个相关群体的玉米6个穗部性状QTL定位

• 作者: 任斌 彭云玲 方鹏 曾文静 赵小强 高巧红
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 玉米 穗部性状 杂种优势 复合区间作图(CIM) QTL
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 729-742
• 页数: 14页
• 分类号: S330
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2018.05.001

摘要

深入剖析玉米(Zea mays)穗部性状的遗传机理,可为利用穗部性状选育高产玉米品种提供参考.因此,本研究利用大穗型玉米自交系TS141为共同亲本组配了2个F1杂交组合,分别自交产生了202个(POP1)和218个(POP2)个体的F2群体,利用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对2套F2群体的雌穗个数、单穗重、穗轴重、百粒重、穗长和出籽率等6个穗部性状进行QTLs分析.结果表明,2个F1杂交种的雌穗个数、单穗重、百粒重和穗长呈明显的正向超亲优势,穗轴重虽呈正向超亲优势但不明显,出籽率表现为明显的中亲优势.2个F1杂交种的F1杂种优势指数和相对杂种优势表现一致,均为单穗重＞雌穗个数＞穗长＞百粒重＞穗轴重＞出籽率,而2套F2群体的F2优势降低率表现为单穗重＞雌穗个数＞穗长＞百粒重＞穗轴重＞出籽率.2套F2群体间总共检测到了49个QTLs,这些QTLs分布于玉米10条染色体上,单个QTL的表型贡献率介于4.10％～15.73％.单穗重和出籽率QTLs以加性遗传为主,雌穗个数、百粒重和穗长QTLs以非加性遗传为主,穗轴重QTLs的加性和非加性遗传同等重要.在POP1和POP2群体中同时检测到8个稳定表达QTL (stable QTL,sQTL),分别为位于Bin1.03-1.04处同时调控单穗重、穗轴重和出籽率的sQTL,Bin1.06-1.07处调控出籽率的sQTL,Bin4.04处调控百粒重的sQTL,Bin6.05处调控雌穗个数的sQTL,Bin7.02处调控出籽率的sQTL和Bin9.04处调控穗轴重的sQTL.这些研究结果可为进一步剖析玉米穗部性状分子遗传机理奠定基础,且这2个遗传背景下稳定表达的sQTLs可作为玉米穗部性状分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)、精细定位及基因克隆的候选位点.