氮胁迫与非胁迫条件下玉米叶形相关性状的QTL分析

• 作者: 刘鹏飞 卫晓轶 吴迅 汤继华 王安贵 祝云芳 罗红兵 郭向阳 陈建军 陈泽辉
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 玉米 SSSLs 氮胁迫 叶相关性状 QTL
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 页码范围: 1929-1938
• 页数: 10页
• 字数: 5279字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.18507

摘要

[目的]叶片是植物光合作用的重要器官,也是蒸腾作用和抗逆的主要器官.在施氮(N+)与不施氮(N-)条件下鉴定玉米叶片相关性状的QTL,为高光效玉米新品种选育提供重要的理论依据.[方法]利用玉米骨干系综3为供体,许178为受体,通过杂交、回交和分子标记辅助选择的方法,构建了一套以许178为背景的综3单片段代换系(SSSLs)群体,其中包含160个单片段代换系.以这套SSSLs以及许178为材料,在施氮和不施氮条件下,通过一年三点(贵州贵阳、德江和云南罗平)的表型评价,利用复合区间作图法对叶面积、叶绿素含量和穗下绿叶数3个叶片相关性状进行QTL定位.[结果]在基因组范围内,两种氮处理条件下共检测到42个主要叶片相关性状QTLs,分布于10条染色体上.N+条件下,在3个地点共检测出8个叶面积的QTLs,5个穗下绿叶数的QTLs,8个叶绿素QTLs.其中,qLAI1b在3个环境中同时被检测到;qLAI1b在德江、贵阳和罗平点对叶面积的贡献率分别为14.41％、14.47％ 和16.38％,来自于综3的等位基因起增效作用.同时,穗下绿叶数QTL(qLN7a和qLN7b)在3个环境中均被检测到.在氮胁迫(N-)条件下,3个环境中共检测出9个叶面积QTLs,7个穗下绿叶数QTLs,8个叶绿素QTLs;其中,位于bin3.08的叶面积QTL qLAI3b,片段大小为120.48 cM,在德江、贵阳和罗平的贡献率分别为20.4％、12.8％ 和13.2％,来自于许178的等位基因起增效作用;玉米穗下绿叶数QTL,位于bin9.01区的穗下绿叶数QTL qLN9(umc1957～umc1867～umc2078),片段大小为62.7 cM.位于bin4.08的叶绿素含量QTL qCHL4a,片段大小为18.69 cM,在德江、贵阳和罗平点对叶绿素含量的贡献率分别为17.6％、10.6％ 和11.4％,且来自于亲本综3的等位基因起减效作用.[结论]不同氮素处理下,检测出一些共有的玉米氮响应的主效QTLs,如qLAI3b(umc1844～umc1320～bnlg1182)、qLN7a(umc1642～umc2160～umc1929)、qLN7b(phi328175).这些区段可能在玉米氮素吸收、转运和利用过程中起重要作用,可作为下一步精细定位和图位克隆玉米叶片相关基因的重要候选区域.