玉米dh群体株高、节间长、穗部性状和一般配合力分析及qtl定位

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1、摘要本研究利用单倍体诱导系（高诱一号）诱导农单5号（NX531×NX110）玉米杂交-2种孤雌生殖所得79个DH系构成的DH群体为材料，在2007、2008两年在各6万株hm-2（A）和9万株hm（B）两个密度共4个环境条件下，对株高及构成进行了QTL定位,探索玉米株高构成性状的分子遗传机制，为玉米株高构成性状的遗传改良提供理论依22据和参考；2008年分别在6万株/hm和13.5万株/hm两个个密度条件下对玉米果穗性状进行QTL定位，近一步探索与穗部性状有关的QTL，以期发现控制这些性状的位点，有效地指导玉米遗传改良,提高玉米产量；以杂交种DH8×DH40、DH

2、86×S137玉米杂交种为母本，利用单倍体诱导系（高诱一号）杂交诱导的两个玉米DH群体（A、B），分析了主要产量性状一般配合力并对其进行QTL定位，期望有助于说明一般配合力的遗传机理。主要结果如下：1对株高结构构成两年数据的QTL分析发现：株高、穗位高主要是穗下部节间尤其是基部节间控制的,相临节间在发育上具有协同性,或受共同因子影响较大,在遗传上它们可能具有相同的发育控制机制。共检测到67个QTL位点，具有显著主效效应的单个QTL位点对性状贡献率范围为0.97%～18.83%。在第10染色体上umc1962-umc2067区间内有控制株高的重要基因,第1染色体的b

3、nlg439-bnlg1866区间附近也有控制株高和穗位高的基因存在。在本研究中,也出现了影响不同性状的QTLs位于分布在染色体同一区域,如第3染色体的bnlg1144-phi036定位了控制株高、第-1节节间长、第-2节节间长3个性状的QTL，这可能是一因多效或多个基因紧密连锁。QTL与环境互作可分为与环境不存在互作QTL、与环境互作不显著QTL、与环境互作显著QTL三种类型。-2-22对两个密度下穗部性状QTL分析发现：在6万株hm和13.5万株hm两个密度水平下，分别对玉米农单5号DH群体的穗部性状进行了QTL分析，共定位到了30个QTL位点，单个QTL所解

4、释的表型遗传变异在3.26%～31.59%之间，QTL与环境之间存在复杂的互作关系。在两个密度水平下分别检测到的qEL2a(umc1165-umc1261)与qEL2b(umc1165-umc1261)可能是同一位点，qRN4a(umc2135-bnlg292a)、qRN4b(bnlg292a-bnlg292b)和qED4(bnlg292a-bnlg292b)也很可能是同一位点。在4.08bin区间存在着控制穗粗或穗行数的重要基因，而该基因位于umc2135-bnlg292b标记区间。3对A、B两个群体产量性状一般配合力效应分析及QTL定位得到：对A、BDH群体进

5、行配合力分析，筛选出了多性状GCA较高的A11-2、A7、B15、B27自交系。对玉米A、BDH群体的产量性状GCA进行了QTL分析，共定位到了62个QTL位点，单个QTL所解释的表型遗传变异在6.72%～59.11%之间，QTL与环境之间存在复杂的互作关系。在B群体检测到位于bnlg1056-phi233376区间的控制粒宽GCA的qGW8b与控制出籽率GCA的qGPR8是同一位点，该区间存在着控制粒宽GCA和出籽率GCA的重要基因。关键词：玉米；DH系；株高；节间长；穗部性状；一般配合力；QTL定位PlantHeight,Internodes,EarTrait

6、s,GeneralCombiningAbilityAnalysisandTheirQTLsMappingofDoubleHaploidLinesinMaizeAuthor:JianhuaZhangMajor:CropGeneticsandBreedingAdvisior:ProfessorZhizengLiuAbstractAtotalof79DHlinesderivedfromNongdan5wasusedtotestQTLwhichcontrolled-2plantheight,earheight,andinternodesundertwodensities(

7、60,000plantshmand90,000-2plantshm)in2007,2008respectively.Theplantheightanditscomponenttraitsweremappedtodiscussmoleculargeneticmechanismofplantanditscomponenttraits.Theaimofthisstudywastoprovideacademicreferenceforthegeneticimprovementofplantheightinmaize.EartraitsweremappedtofindQTL

8、which