论文部分内容阅读
单片段代换系(singlesegmentsubstituteline,SSSL)是一种重要的次级作图群体,是进行基因分析,特别是QTL定位的理想材料。本研究以玉米骨干自交系吕7-2为供体亲本,1x9801为受体亲本,通过杂交、回交和SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记跟踪供体的染色体片段的方法,构建了以1x9801为遗传背景的吕7-2染色体单片段代换系(Single segment substitution lines,SSSLs)群体,分析了单片段代换系构建过程中供体基因组成分的变化趋势,并以此群体为基础材料,对玉米田间植株性状及其杂种优势进行了 QTL分析。主要研究结果如下:1.以吕7-2为供体亲本、1x9801为受体亲本,经过4个世代回交和3个世代自交,结合SSR分子标记辅助选择,共获得了 107份纯合的单片段代换系和115份纯合的多片段代换系材料。这107个SSSL片段总长度为3161.98cM,平均长度为29.55cM,覆盖基因组2819.79cM,覆盖率为34.90%107个代换片段长度在2.38cM～179.42cM之间,主要分布于1.00cM～50.OOcM范围内共91个,占总数的85.4%;而代换片段长度分布在1.OOcM～10.00cM最多有28个,占26.17%;片段数大于 50.00cM的仅有16个,,占总数的14.95%。在115个CSSL材料中,含有两个片段的为73个占61.74%,含有三个片段的为28个占26.09%,有四个片段的为11个占 9.57%,有五个片段的为3个占2.16%。2.在本研究中,利用45个SSSL通过郑州、浚县两试验点共鉴定了 32个与控制株高相关的SSSL,由于代换片段的重叠推测包含与株高相关的27个QTL,29个穗位高相关的SSSL包含21个与穗位高相关的QTL,其中有4个SSSL在两试验点中株高和穗位高上均与对照表现显著差异。在郑州和浚县两试验点同时检测到12个SSSL株高与对照表现差异显著,11个SSSL穗位高与对照表现显著差异,4个SSSL株高穗位高均和对照表现显著差异,说明两试验点间单片段代换系群体的表型重复性稳定。其中在6.07区标记umc2165—umc2166—bnlg1136区段有一 SSSL在两点间株高、穗位高与对照均达到极显著的差异,预测存在控制株高和穗位高的主效QTL。3.在58份CSSL材料中从郑州和浚县两试验点共鉴定出5个株高QTL,可解释表型变异在6.14%-9.24%之间和3个穗位高QTL,可解释表型变异6.94%-8.77%之间;其中与标记phi083与umc1492连锁的QTL在SSSL群体中也检测到相关的片段。与t测验等传统方法相比,WindowsQTLIciMappingv2.0检测出QTL的数量量较少,但是定位更加精确,可信度更高。由于CSSL群体较小而且所选标记密度较低,可能使所检测到的重叠片段与目标性状对应不够精确,还需要进一步通过室内标记和田问调查证明这些QTL是否确实是穗位高相关。4.在71个SSSLF1中有19个SSSLF1在株高上与对照表现出超标优势,超标优势范围为-8.78%-9.87%;27个SSSLF1在穗位高上与对照表现出超标优势,超标优势范围为-13.18%-16.70%;19个SSSLF1在吐丝期上对照表现出超标优势,超标优势范围为-4.58%-5.94%;14个SSSLF1的散粉期与对照表现出超标优势,超标优势范围为-4.13%-5.91%。在 P<0.001 条件下 1.08 区标记umc1278—umc1013—bnlg2228 区段的 SSSLF1与对照在穗位高上的超标优势达到16.02%,株高上超标优势为9.88%,且此代换片段的F1的吐丝期、散粉期的超标优势分别为3.35%和6.44%,预测此区段可能存在杂种优势效应位点。71个SSSLF1共检测到16个与株高超标优势相关的QTL,22个与穗位高超标优势相关的QTL,17个与吐丝期超标优势相关的QTL,13个与散粉期超标优势相关的QTL。有些性状显著的代换片段间有重叠的部分,如果加性效应方向相同则认为控制该性状的QTL存在于两片段的重叠部分,缩短了目的片段长度有利于进一步的精细定位。有些性状显著的片段也可能是由于多个微效QTL共同作用的结果,所以还需通过构建次级群体进一步的验证该片段中是否含有主效的QTL。