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以玉米骨干自交系掖478 为轮回亲本,分别以B73、吉1037、sh15、中自01、87-1、齐白80、Mo17、丹340和齐319 为供体亲本,通过连续四代回交,四代自交,获得了413个导入系。对导入系群体进行三点田间鉴定,筛选了56 份产量性状及其组成性状具有显著差异的导入系。用173个SSR 标记对56 份导入系进行基因型分析,以兰卡斯特、唐四平头、旅大红骨三大玉米杂种优势群体的代表系Mo17、黄早四和丹340 为测验种,按NC Ⅱ遗传交配设计分析导入系的配合力。采用Icimaping软件鉴定控制产量性状的QTL。主要结果如下:
1、对413 份导入系的三点鉴定,在p<0.01的显著性水平上,鉴定获得了56 份与掖478 产量和产量组成性状具有极显著差异的导入系。
2、173个SSR 标记对导入系进行基因型分析发现,导入系群体中共含有供体基因组片段415个,最长片段为268.05 cM,最短片段为5.65 cM,平均背景回复率92.80%。56 单个导入系中,最多导入片段16个,最少导入片段1个。第1条染色体上导入片段最多,共87个;第2染色体上导入片段最少,共15个。
3、基于导入系群体和测交群体的产量及产量性状表现型值,共检测到产量相关性状QTL75个,其中有30个QTL 同时在Ils 群体和TC 群体中被检测到。其中检测到11个单穗粒重的QTL,加性效应值的变幅为-38.04-9.44 g,单个QTL 所能解释的表型变异在3.01-16.39 %之间;15个穗行数的QTL,加性效应值的变幅为-1.55-0.83,单个QTL 解释的表型变异在5.20-18 %之间;13个行粒数的QTL,加性效应值的变幅为-5.12-3.96,单个QTL 所能解释的表型变异在4.82-19.88 %之间;8个百粒重的QTL,加性效应值的变幅为-4.66-4.10 g,单个QTL 所解释的表型变异在6.69-14.73 %之间;19个穗长的QTL,加性效应值的变幅为-3.42-3.56 cm,单个QTL 所能解释的表型变异在4.69-24.01 %之间;9个穗粗的QTL,加性效应值的变幅为-0.41-0.22 cm,单个QTL 所能解释的表型变异在6.10-14.90 %之间。
4、各导入系一般配合力具有很大的差异,产量GCA 效应值变幅是-15.31 ~15.34g,GCA 最高的是IL40;最低的是IL2。导入系和测验种之间的特殊配合力也有很大的不同,171个组合的产量SCA 效应值变幅-27.39 ~15.64 g,IL45×黄早四是效应值最大的组合,最小的组合是IL45×MO17。
5、本实验最终筛选出7个在产量及产量性状表型显著高于轮回亲本掖478的导入系,分别为IL28、IL39、IL40、IL43、IL44、IL45和IL48,同时在这些系中检测到正向主效的产量及产量性状的QTL,而且一般配合力较高,可以在应用于育种,其中IL39 可与旅大红骨血缘自交系、IL48 可与兰卡斯特血缘自交系、IL40 可与唐四平头血缘自交系组配杂交种。