玉米骨干自交系京2416杂种优势及遗传重组解析

• 作者: 刘新香 孙轩 宋伟 张如养 李春辉 王元东 王夏青 王继东 赵久然
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 玉米 京2416 杂种优势 遗传重组 黄改系
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 4527-4536
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.22.001

摘要

[目的]玉米骨干自交系京2416是以(京24 × 5237)×京24构建基础选系群体,利用高大严及同群优系聚合等选系技术选育的优良黄改群自交系.以其为父本育成的审定品种已有20多个,其中代表性品种京农科728,突破了黄淮海夏玉米籽粒机收技术瓶颈,成为中国首批通过国家审定的机收籽粒品种.通过分析京2416与X群种质的杂种优势,及其形成过程中的重组事件和黄早四基因组片段传递规律,解析京2416形成的遗传机制,以期为黄改系的进一步遗传改良提供参考.[方法]选用黄早四、京2416及其2个选系亲本(京24和5237)为材料,与5份X群代表性自交系根据NCII遗传设计组配杂交组合,利用F1产量相关性状单穗粒重的中亲优势、超高亲优势值和配合力效应值评估4份黄改系的杂种优势.对4份黄改系及5份X群自交系进行测序深度约为18×的全基因组重测序,用BWA、GATK等软件进行序列比对和变异检测,基于获得的SNP和InDe1标记信息,利用GCTA和Treebest软件进行主成分分析和系统发生树构建,同源传递片段(identity-by-descent,IBD)使用IBDseq软件识别.[结果]通过比较分析黄早四、京2416、京24、5237与5份X群代表系所配杂交组合的F1产量相关性状发现,与其他3份材料(黄改系京24、5237和黄早四)相比,京2416具有更高的超高亲优势和一般配合力.基于全基因组重测序数据,分析重现了京2416形成过程中的重组事件,明确京2416的基因组组成,选系亲本京24和5237在京2416基因组中保留的比例分别为80.96％和19.04％.利用基因组测序数据解析从黄早四到京2416的IBD片段,结果表明,京2416从京24和5237 2个选系亲本中聚合了全部的9个重要黄改系特征性选择区域.[结论]骨干自交系京2416在遗传改良过程中,通过染色体重组聚合选系亲本京24和5237所有的9个重要黄改系特征性选择区域,从分子水平解释了京2416与X群代表系表现出更高配合力的遗传基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵久然		216	4476	36.0	60.0
2	王元东		65	1147	20.0	33.0
3	王继东		21	277	8.0	16.0
4	刘新香		15	123	4.0	11.0
5	张如养		12	77	3.0	8.0
6	宋伟		21	231	7.0	15.0
7	李春辉		2	0	0.0	0.0
8	孙轩		2	0	0.0	0.0
9	王夏青		1	0	0.0	0.0