玉米是我國(guó)第一大糧食作物,實(shí)現(xiàn)籽粒機(jī)械化收獲對(duì)玉米生產(chǎn)效率的提高具有重要意義。然而,宜機(jī)收性狀大多為復(fù)雜的數(shù)量性狀,鑒定宜機(jī)收性狀相關(guān)的基因,解析涉及的遺傳機(jī)制,需要構(gòu)建相應(yīng)的分離群體作為研究基礎(chǔ)。單片段代換系遺傳背景相對(duì)單一,能夠消除遺傳背景的干擾,是數(shù)量性狀研究的理想遺傳材料,因此本研究利用宜機(jī)收優(yōu)良自交系HCL645和我國(guó)廣泛利用的骨干自交系鄭58雜交、連續(xù)回交、并結(jié)合187對(duì)分子標(biāo)記輔助選擇,構(gòu)建正、反兩套單片段代換系群體,并利用部分純合的單片段代換系對(duì)穗部性狀進(jìn)行QTL分析,主要研究結(jié)果如下:1.HCL645背景的鄭58單片段代換系群體(SSSLs Z58),在BC4F2、BC5F2、BC5F3代共獲得115份純合單片段代換系材料。代換片段的總長(zhǎng)度為7725.63 c M,單片段代換系長(zhǎng)度為4.08-269.09 c M,代換片段平均長(zhǎng)度為67.18 c M,非重復(fù)的染色體片段總長(zhǎng)為4026.33 c M,染色體覆蓋度為52.22%,代換系背景回復(fù)率范圍為98.13-99.73%。其中,位于第2染色體上的單片段代換系最多,達(dá)20份,第9染色體上的單片段代換系最少,僅4份。各染色體覆蓋度范圍為23.07-80.74%,覆蓋度最高的是第5染色體,覆蓋度最低的是第9染色體。2.鄭58背景的HCL645單片段代換系群體(SSSLs HCL645),在BC4F1代獲得65份雜合單片段代換系材料。代換片段總長(zhǎng)為4184.31 c M,單片段代換系長(zhǎng)度范圍為6.65-270.60 c M,代換片段平均長(zhǎng)度為64.37 c M,非重復(fù)的染色體片段總長(zhǎng)為3082.81 c M,染色體覆蓋度為35.96%,代換系背景回復(fù)率為98.13-99.73%;其中第2、5、8染色體都含有9份單片段代換系,第9染色體最少,僅為2份;各染色體覆蓋度為3.14-78.6%,覆蓋度最高的是第5染色體,覆蓋度最低的是第7染色體。3.利用99份SSSLs Z58純合單片段代換系,在永城、原陽(yáng)兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)共檢測(cè)到110個(gè)與穗軸硬度、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)相關(guān)的QTL。穗軸硬度共檢測(cè)到27個(gè)QTL,分布于除第9染色體外的其余染色體上,QTL貢獻(xiàn)率為6.71-27.64%,7個(gè)QTL在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)被檢測(cè)到;穗長(zhǎng)檢測(cè)到30個(gè)QTL,分布于除第9染色體外的其余染色體上,貢獻(xiàn)率為2.31-26.76%,有5個(gè)QTL在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)被檢測(cè)到;穗粗檢測(cè)到17個(gè)QTL,位于第2,3,4,5,7,8染色體上,QTL貢獻(xiàn)率為4.87-18.66%,2個(gè)QTL在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)被檢測(cè)到;穗行數(shù)檢測(cè)到18個(gè)QTL,分布于除第9、10染色體外的其余染色體上,QTL貢獻(xiàn)率為1.31-10.2%,1個(gè)QTL在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)被檢測(cè)到;行粒數(shù)檢測(cè)到19個(gè)QTL,位于除第1染色體外的其余染色體上,QTL貢獻(xiàn)率為3.71-15.28%,3個(gè)QTL在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)檢測(cè)到。41個(gè)QTL是三個(gè)及以上性狀共同檢測(cè)到,其中umc2255-umc2049-umc2377-umc1886-bnlg1325(bin3.01-3.02)、bnlg2181-umc2356-umc1960-umc1724(bin8.06)兩個(gè)QTL區(qū)段在五個(gè)性狀中都存在,表明該位置存在一因多效性的基因位點(diǎn)。本研究構(gòu)建的雙向單片段代換系,為玉米機(jī)械化收獲相關(guān)性狀的研究提供了基礎(chǔ)材料,為剖析其遺傳規(guī)律奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S513
【部分圖文】：

但是利用其組配的雜交組合具有后期籽粒 是孟山都公司選育的一個(gè)優(yōu)良自交系，利用其組配的雜交籽粒含水量低等優(yōu)點(diǎn)。 1，HCL645 背景的鄭 58 單片段代換系構(gòu)建：2015 年 1穗部性狀表型（近鄭 58），挑選 200 個(gè)果穗，12 月種行長(zhǎng)，每行種植 5 株，五葉期混合取樣，用 187 對(duì)多態(tài)年 6 月，挑選 200 份背景回復(fù)率大于 70%且覆蓋所有差基地，對(duì) BC4F1代植株在五葉期單株掛牌取樣，每行檢自交授粉，其余材料繼續(xù)回交；12 月，結(jié)合分子標(biāo)記結(jié)份材料，種植于海南樂(lè)東試驗(yàn)基地，對(duì) BC4F2和 BC5F1代檢測(cè) 5 株，挑選出單片段材料；2017 年 6 月，將 150 份，3 米行長(zhǎng)，每行種植 15 株，每行檢測(cè) 10 株，挑選純合

圖 2 SSSLsHCL645的構(gòu)建過(guò)程Fig.2 The construction procedure of SSSLsHCL645 MaizeGDB 上面公布的 SSR 序列，在上海生率計(jì)算方法計(jì)算方法（圖 3）。不考慮雙交換，當(dāng)相鄰兩的片段為供體片段；當(dāng)連續(xù)的幾個(gè)標(biāo)記都是受個(gè)標(biāo)記屬于不同親本，則兩片段之間的距離記為 D1，D2，受體染色體標(biāo)記為 R1、R2，片連鎖圖 IBM Neighbour 2008 上標(biāo)記之間的距

圖 3 供體染色體片段計(jì)算方法Fig3 The method calculation of donor segment lengthpercentageoftherecurrentgenome）的計(jì)算，對(duì)于回交群體，參照[78]，P(g)=1/2+(1/2)(X(g)/L)，P(g)表示回交 g 代代換片段材料的 代供體親本的標(biāo)記數(shù)量；L 代表所有 SSR 差異標(biāo)記總數(shù)目，遺]，單片段代換系代換片段在染色體上的分布，用 GGT2.0 繪制[L 分析受體親本、鄭 58 為供體親本，結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建的一中 99 份純合單片段代換系材料（SSSL）作為基礎(chǔ)材料，2017 個(gè)環(huán)境，每個(gè)環(huán)境兩個(gè)重復(fù)，3 米行長(zhǎng)，每行 15 株，每隔 12 行行挑選均勻的 8 個(gè)果穗，用由北京金色農(nóng)華種業(yè)提供的便攜式察。穗軸硬度測(cè)定用杭州綠博儀器公司提供的植物莖稈強(qiáng)度儀

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2827455