论文部分内容阅读
倒伏一直是影响玉米高产、稳产的重要因素,同时也是制约机械化收获的主要因素。玉米茎秆强度及其纤维品质与植株抗倒伏能力关系密切,越来越受到育种工作者的重视。对种质资源的茎秆强度和纤维品质性状及其配合力的遗传基础进行研究,可以为抗倒耐密育种提供基础。本研究对自然群体、4个测验种与100个自交系杂交得到的F1群体及由X178和NX531构建的RIL群体的抗倒相关性状多个环境下的表型进行鉴定,并对杂交群体的抗倒相关性状进行配合力分析。结合基于测序的高通量的SNP分子标记,对各群体的茎秆抗倒伏性状及其配合力进行QTL定位分析,结果如下:1.对本试验中所用自然群体、重组自交系群体、F1群体的茎秆抗倒伏性状进行鉴定。3个群体的抗倒伏性状在不同环境下变异系数均较高,表明抗倒伏性状具有丰富的表型多样性。2.基于GBS基因型分析得到的覆盖群基因组的83057个SNP标记,对玉米自然群体的抗倒伏性状BLUP值进行关联分析。共定位到318个关联位点,穿刺强度、弯折强度、第三节间长和粗、第四节间长和粗、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量分别定位到163、14、29、16、20、16、39、9和12个标记,位点对表型变异的贡献率的变化范围为7.05%-19.14%。不同性状共同定位的区段有15个。3.亲本自交系的抗倒伏性状的一般配合力方差都大于组合的特殊配合力方差,说明亲本自交系的基因加性效应对后代杂交组合的抗倒性起主要的作用。对抗倒相关性状一般配合力进行关联分析,共定位到49个一般配合力关联位点。4.对RIL群体所有环境下的表型性状进行BLUP预测,利用抗倒伏性状的BLUP预测值进行连锁分析。所有性状共定位到21个QTL位点,其中,穿刺强度、弯折强度、第三节间粗、第四节间长、第四节间长粗、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量分别定位到5、2、2、2、2、2、3、3个QTL,单个QTL表型贡献率范围为0.94%-19.86%。半纤维素含量(60.799-71.405cM)与木质素含量(46.060-71.405cM)在Chr2上定位到共同QTL。5.比较3个群体的定位结果。自然群体与F1群体共定位区段有6个,自然群体与RIL群体的共定位区段有12个,RIL群体与F1群体共定位区段有5个。其中,3个群体共同定位到的区段有Chr5212.877-215.185Mb、Chr6127.258-130.884Mb和Chr9131.584-138.705Mb。本研究结合连锁分析和关联分析两种方法对3个群体(自然群体、RIL群体和F1群体)的茎秆抗倒相关性状进行定位分析,定位到了茎秆抗倒伏相关性状及其配合力的稳效QTL位点,为玉米抗倒遗传改良和分子标记育种提供理论基础。