【摘要】：玉米是我國種植面積最廣的糧食作物,也是我國最重要的經(jīng)濟作物。隨著農(nóng)業(yè)機械化的逐漸普及,玉米種植全程機械化已經(jīng)成為一種普遍的趨勢,我國的大部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)了玉米的機械化生產(chǎn)。但是玉米籽粒的含水量作為限制玉米機械化收獲的最主要因素,降低收獲時玉米籽粒的含水量已經(jīng)成為育種家們最為關(guān)注的問題,因此培育出脫水速率快,收獲時含水量低的玉米品種成為目前玉米育種的主要任務。由于玉米籽粒脫水是由多個基因控制,利用傳統(tǒng)的育種方法周期較長,需要經(jīng)過多年的人工選育,前人的研究主要集中于脫水速率的表型性狀的研究,因此利用全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)找到控制玉米籽粒脫水的基因具有十分重要的意義。本試驗利用具有廣泛多態(tài)性的522份玉米自交系構(gòu)建自然群體,測量黑層出現(xiàn)時以及收獲時玉米籽粒的含水量,計算生理成熟后玉米籽粒的脫水速率,挖掘控制玉米籽粒脫水速率的候選基因,為快速篩選并獲得生理成熟后籽粒脫水速率快,含水量低的玉米品種提供理論依據(jù)。本研究的主要結(jié)果為:1.玉米籽粒含水量在關(guān)聯(lián)群體的遺傳基礎在遼寧沈撫和海南樂東兩地測量玉米籽粒黑層出現(xiàn)時和收獲時的玉米籽粒含水量的表型數(shù)據(jù),經(jīng)過對含水量的表型數(shù)據(jù)分析可知,玉米籽粒在遼寧沈撫和海南樂東的表型數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)正態(tài)分布,這兩個地點的遺傳力分別為0.61和0.62,呈現(xiàn)中等遺傳力。將兩個時期的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析作圖,將閾值設為4時,有3個SNP位點被檢測到,分別位于7號染色體上和10號染色體上。共定位到7個有功能注釋基因位點,他們分別為合成代謝、信號轉(zhuǎn)導、氧化還原反應、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及分泌等功能,直接或者間接的作用于玉米籽粒含水量。2.玉米籽粒脫水速率在關(guān)聯(lián)群體的遺傳基礎將測量的兩次玉米籽粒含水量做差除以兩次測量之間相差的時間,計算得到玉米籽粒生理成熟期籽粒脫水速率,并且對脫水速率利用SPSS軟件進行正態(tài)分布檢驗,結(jié)果顯示,玉米籽粒生理成熟期的脫水速率呈現(xiàn)正態(tài)分布的規(guī)律,屬于數(shù)量性狀,廣義遺傳力為0.31。對遼寧玉米籽粒脫水速率進行關(guān)聯(lián)作圖,將閾值設為4時,共檢測到11個SNP,它們分別位于1、7、9、10號染色體上。對海南樂東玉米籽粒脫水速率進行關(guān)聯(lián)作圖,將閾值設為4時,共檢測到4個SNP位點,它們分別位于7、10號染色體上。將兩地的脫水速率進行跨區(qū)域的關(guān)聯(lián)作圖,將閾值設為4時,共有3個SNP位點被找到,他們都位于7號染色體上。脫水速率性狀共定位到46個基因位點,他們分別為合成代謝、信號轉(zhuǎn)導、氧化還原反應、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及分泌等功能,直接或者間接的作用于玉米籽粒脫水速率。
【圖文】：

第一章 文獻綜述法進行育種難度較大，急需分子育種的手段來對玉米籽粒性狀進行遺傳改良。本課題對 522 個玉米自交系構(gòu)成的關(guān)聯(lián)群體的基因型進行檢測。由于玉米的適合機收的籽粒含水量在 25%~18%之間（柳楓賀等，2013），黑層出現(xiàn)時玉米籽粒含水量在 32%左右（馮鵬，2014），在收獲時玉米籽粒含水量根據(jù)前期測定基本在 24%~17%。所以，本試驗記錄黑層出現(xiàn)日期并以此作為生理成熟期開始，測量黑層出現(xiàn)后籽粒含水量與收獲時玉米收獲期籽粒的含水量，計算生理成熟期玉米籽粒的脫水速率。利用全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）挖掘調(diào)控玉米生理成熟期籽粒脫水速率的候選基因，解析生理成熟期玉米籽粒脫水速率的遺傳基礎。如圖 1-1 為本試驗的技術(shù)路線。

圖 2-1 玉米關(guān)聯(lián)群體自交系組成Figure 2-1 Composition of inbred lines associated with maize方法種植驗所采用的廣泛多態(tài)性 522 份玉米自交系，，2017 年遼寧沈撫地區(qū)（N和海南樂東（N18°45′，E109°10′）種植。每一個環(huán)境自交系采用隨機行長 2 m，行間距 0.6 m。每個家系 2 次重復。每個家系單行種植，每行超過 6 株自交。在授粉前進行掛牌標記，完全遵照田間標準化管測量錄黑層出現(xiàn)時間層出現(xiàn)意味著玉米的生長發(fā)育進入生理成熟期，為了確定玉米生理成觀察并且記錄 522 個家系的黑層出現(xiàn)時間，每個家系超過半數(shù)出現(xiàn)黑熟。從玉米授粉時期開始觀察，玉米籽粒乳線逐漸下降，直到乳線消錄黑層出現(xiàn)日期，每個家系記錄六株。從玉米開始趨向成熟時每天觀察
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S513

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張旭;;玉米籽粒機收技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展方向[J];農(nóng)機科技推廣;2019年10期

2 王耀鳳;劉軍戶;郭變梅;魏禮;李營峰;王少偉;;西安玉米籽粒收獲+烘干化技術(shù)試驗[J];農(nóng)機科技推廣;2019年09期

3 潘瀟;;玉米籽粒機械化直收技術(shù)與機具試驗研究[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究;2018年12期

4 潘瀟;;玉米籽粒直收的推廣遲緩原因分析[J];南方農(nóng)機;2019年01期

5 張新偉;易克傳;劉向東;趙學觀;;玉米籽粒機械裂紋產(chǎn)生機理及影響因素分析[J];長江大學學報(自然科學版);2019年05期

6 劉紹鋒;;玉米籽粒直收的推廣遲緩原因分析[J];農(nóng)機科技推廣;2017年09期

7 谷侃鋒;曹彩霞;鄒媛媛;;玉米籽粒自動分離裝置優(yōu)化設計[J];機械設計與制造;2018年04期

8 孟永升;;懷仁縣玉米籽粒機收技術(shù)應用現(xiàn)狀及對策研究[J];農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備;2018年01期

9 張廣濤;;玉米籽粒收獲機常見故障的分析與排除[J];農(nóng)民致富之友;2018年16期

10 高夢瑤;程緒鐸;杜小翠;馮家暢;;玉米籽粒壓縮特性的實驗研究[J];糧食科技與經(jīng)濟;2016年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 周海玲;李清龍;張強強;于亞軍;付宏;于建群;;玉米籽粒和玉米芯間連接的理論分析與試驗研究[A];顆粒材料計算力學研究進展[C];2012年

2 唐德東;;基于氣象條件的玉米籽粒含水量預測模型[A];中國農(nóng)學會農(nóng)業(yè)氣象分會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

3 李麗娜;劉寧;渠清;劉炳輝;楊貝貝;曹志艷;王艷輝;董金皋;;不同地區(qū)玉米籽粒中伏馬毒素含量分析[A];綠色植保與鄉(xiāng)村振興——中國植物保護學會2018年學術(shù)年會論文集[C];2018年

4 于濤;李耕;劉鵬;董樹亭;張吉旺;趙斌;;蛋白質(zhì)組學分析揭示玉米籽粒早期發(fā)育相關(guān)蛋白質(zhì)的表達特性[A];2016年全國青年作物栽培與生理學術(shù)研討會論文集[C];2016年

5 琚銘;穆聰;周子鍵;王仕偉;吳亞濱;李曉鵬;高景陽;梁亞坤;溫晶晶;吳建宇;;玉米籽粒對輪枝鐮孢菌抗性的遺傳研究[A];第一屆全國玉米生物學學術(shù)研討會論文匯編[C];2015年

6 劉宗華;李浩川;湯繼華;胡彥民;譚曉軍;郭明欣;;玉米籽粒主要營養(yǎng)品質(zhì)性狀的母體效應分析[A];中國作物學會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

7 趙利梅;李志平;高翔;李柏年;;地膜覆蓋對旱地春玉米籽粒建成與品質(zhì)形成的影響[A];內(nèi)蒙古旱地玉米馬鈴薯地膜覆蓋栽培技術(shù)研究會論文集[C];2001年

8 劉宗華;李浩川;湯繼華;胡彥民;譚曉軍;郭明欣;;玉米籽粒主要營養(yǎng)品質(zhì)性狀的母體效應分析[A];提高全民科學素質(zhì)、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

9 陳茹梅;;玉米籽粒生物反應器體系建立及其應用[A];2016北京論壇·中國畜牧飼料科技未來20年論文集[C];2016年

10 申思;張莉;梁效貴;趙雪;林珊;曲令華;劉云鵬;高震;周順利;;玉米籽粒選擇性敗育的生理機制[A];2018中國作物學會學術(shù)年會論文摘要集[C];2018年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 付文婷 本報記者 胡明寶;良種良法實現(xiàn)玉米籽粒直收[N];農(nóng)民日報;2019年

2 通訊員 靳軍 本報記者 張行勇;玉米籽粒直收又有好幫手[N];中國科學報;2018年

3 通訊員 王虎 記者 徐華;玉米籽粒直收 省時省力省錢[N];河北日報;2019年

4 張園 王克如;玉米籽粒直收將成星火燎原之勢[N];中國農(nóng)機化導報;2019年

5 宗禾;玉米籽粒直收 品種率先破題[N];農(nóng)業(yè)科技報;2018年

6 劉玉梅 記者 張力軍;“電子眼”監(jiān)督農(nóng)機干活[N];吉林日報;2017年

7 記者 邵涌河;全國玉米籽粒機收現(xiàn)場觀摩會在我市召開[N];赤峰日報;2016年

8 本報記者 楊丹丹;安徽：玉米籽粒直收突破品種瓶頸[N];農(nóng)民日報;2016年

9 中國工業(yè)報記者 王大慶;熱點轉(zhuǎn)換 玉米籽粒機與青貯機械成新亮點[N];中國工業(yè)報;2016年

10 王澎;疏通各環(huán)節(jié)拉動玉米籽粒直收[N];農(nóng)民日報;2015年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 郭文柱;成熟玉米籽粒中5-甲酰四氫葉酸代謝關(guān)鍵基因的發(fā)掘及功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2019年

2 龐軍玲;利用eQTL聯(lián)合分析挖掘玉米籽粒發(fā)育早期影響粒大小的關(guān)鍵基因[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2018年

3 褚璇;谷物霉菌的高光譜成像辨識方法和霉變玉米籽粒檢測方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2018年

4 何騁;轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析在玉米籽粒功能基因挖掘中的應用[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2017年

5 竇瑤;14-3-3蛋白在玉米籽粒發(fā)育過程中的功能機制研究[D];吉林大學;2014年

6 彭勃;玉米籽粒產(chǎn)量及其相關(guān)性狀遺傳基礎的研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2010年

7 崔麗娜;減源對玉米籽粒產(chǎn)量及其生理機制的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2012年

8 石海波;玉米籽粒發(fā)育差異表達蛋白研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2015年

9 盛韶陽;玉米干燥特性及粘彈性研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2016年

10 向葵;玉米籽粒脫水速率測定方法優(yōu)化及遺傳研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王永剛;高含水率玉米籽粒脫粒裝置設計與試驗研究[D];山東理工大學;2019年

2 王雪薇;玉米籽粒1764突變體基因的精細定位及1763突變體基因的克隆與初步功能分析[D];上海大學;2019年

3 汪雨茜;中波紫外光和NaCl脅迫發(fā)芽玉米籽粒富集葉黃素的研究[D];東北林業(yè)大學;2019年

4 郭亞南;玉米籽粒含水率與破碎的關(guān)系及適收期預測[D];石河子大學;2019年

5 李紅燕;寧夏玉米籽粒脫水特性與機械粒收時期預測[D];石河子大學;2019年

6 黨冬冬;利用GWAS解析玉米生理成熟期籽粒脫水性狀的遺傳基礎[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2019年

7 郝金才;鉛鎘高污染農(nóng)田穩(wěn)定化修復及安全利用研究[D];江西師范大學;2018年

8 吳寶鑫;凍玉米籽粒物理力學特性研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2019年

9 王建宇;基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的玉米籽粒精選系統(tǒng)研制[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2019年

10 李楊;玉米籽粒脫水速率分子標記開發(fā)[D];貴州大學;2019年

本文編號：2697720