8种水旱环境下2个玉米群体穗部性状QTL间的上位性及环境互作效应分析

• 作者: 赵小强 任斌 彭云玲 徐明霞 方鹏 庄泽龙 张金文 曾文静 高巧红 丁永福 陈奋奇
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 玉米 干旱 穗部性状 QTL QTL 与环境互作 上位性
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 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: 856-871
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.83059

摘要

深入剖析干旱胁迫条件下玉米穗部性状的遗传机制可为玉米抗旱高产分子育种提供参考依据。以大穗型旱敏感自交系TS141为共同亲本，分别与小穗型强抗旱自交系廊黄和昌7-2杂交，构建了含有202个(LTPOP)和218个(CTPOP)家系的F2:3群体，在8种水旱环境下进行单穗重、穗轴重、穗粒重、百粒重、出籽率及穗长等6个穗部性状的表型鉴定，并采用复合区间作图法(CIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)对其进行单环境和多环境联合数量性状位点(QTL)分析。结果表明，采用CIM法，单环境下在2套F2:3群体间检测到62个穗部性状QTL，其中干旱胁迫环境下检测到38个QTL，进一步在2套F2:3群体多个干旱胁迫环境下检测到10个稳定表达的QTL(sQTL)，分别位于Bin1.01–1.03、Bin1.03–1.04、Bin1.05、Bin1.07、Bin1.07–1.08、Bin2.04、Bin4.08、Bin5.06–5.07、Bin6.05和Bin9.04–9.06。采用MCIM法，联合分析定位到54个穗部性状联合QTL，其中24个表现显著的QTL与环境互作(QTL×E)，17对参与了显著的加性与加性/显性(AA/AD)上位性互作，其表型贡献率较低。这些研究结果可为系统地剖析玉米穗部性状的分子遗传机制提供理论依据;且这2套F2:3群体多个环境下检测到的sQTL可作为穗部性状改良的重要候选染色体区段，用于图位克隆或抗旱高产分子育种，但要注重环境及上位性互作效应的影响。