玉米自交系H21遺傳背景的染色體片段代換系構(gòu)建及產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL定位.pdf

1、染色體片段代換系由于背景單一、QTL定位精確度高、自交可以穩(wěn)定遺傳等優(yōu)點(diǎn)，因此是開(kāi)展QTL定位的理想材料。本研究在實(shí)驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上，以玉米自交系H21為受體回親本、農(nóng)系531為供體親本，通過(guò)雜交、回交產(chǎn)生BC7F1群體，進(jìn)一步自交、回交，并結(jié)合SSR分子標(biāo)記輔助選擇，構(gòu)建一套背景回復(fù)率高的染色體片段代換系群體。最終我們選擇了140個(gè)系組成染色體片段代換系群體HNCSSLs，并對(duì)HNCSSLs進(jìn)行田間表型分析，鑒定玉米產(chǎn)量相關(guān)QTL

2、（quantitative trait locus，QTL）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示:
　　1、使用176個(gè)分子標(biāo)記對(duì)539個(gè)BC7F1單株進(jìn)行基因型分析，共檢測(cè)到2109個(gè)供體片段，每個(gè)單株平均導(dǎo)入供體片段3.9個(gè)。基于IBM2008neighbors參考圖譜，供體片段總長(zhǎng)度為94314.03cM，單個(gè)供體片段長(zhǎng)度最短的為10cM、最長(zhǎng)的為975cM，單個(gè)供體片段的平均長(zhǎng)度為44.7cM。所有供體片段覆蓋約76％的輪回親本基因組;80

3、％以上單株的背景回復(fù)率高于98％，其中，241個(gè)單株(44.7％)僅含1-2個(gè)供體片段;而20個(gè)單株(3.7％)的供體片段數(shù)多于10個(gè)。
　　2、綜合考慮背景回復(fù)率、片段數(shù)目、片段大小等因素，我們選擇了140個(gè)BC7F1單株自交，結(jié)合對(duì)目標(biāo)片段的分子標(biāo)記輔助選擇，發(fā)展了140個(gè)目標(biāo)片段純合的染色體片段代換系，定義為HNCSSLs。HNCSSLs中共含有250個(gè)供體片段，其中第一條染色體上所導(dǎo)入的供體片段數(shù)目最多，共52個(gè);第四條染

4、色體上供體片段數(shù)目最少，僅11個(gè)。78.5％的代換系含有1-2個(gè)供體片段，而僅有一個(gè)系含8個(gè)供體片段，平均每個(gè)代換系含有1.8個(gè)供體片段。HNCSSLs群體中各代換系的背景回復(fù)率在97.7％-99.7％，平均背景回復(fù)率為99.4％。HNCSSLs中所有供體片段覆蓋68.5％的H21基因組。
　　3、以HNCSSLs作為定位群體，我們共定位到14個(gè)玉米產(chǎn)量相關(guān)QTLs，其中，7個(gè)穗行數(shù)QTLs，3個(gè)穗長(zhǎng)QTLs，2個(gè)軸重QTLs，2

5、個(gè)百粒重QTLs。單個(gè)穗行數(shù)QTL所解釋的表型變異為3.63％～9.85％，加性效應(yīng)為-1.35～1.97行;單個(gè)穗長(zhǎng)QTL所解釋的表型變異為5.56％～10.90％，加性效應(yīng)為1.24～1.63cm。在標(biāo)記umc2011和umc2077附近分別檢測(cè)到多個(gè)穗行數(shù)、穗長(zhǎng)、百粒重等性狀的QTL，為QTL富集區(qū)。在HNCSSLs中，共89個(gè)系(64％)的穗行數(shù)高于輪回親本H21，一些代換系的穗行數(shù)由于供體片段的導(dǎo)入得以顯著改良，穗行數(shù)達(dá)到了1