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玉米(Zea mays L.)茎秆折断严重影响植株的生长发育,尤其是未授粉前雄穗的茎折,影响作物的授粉结实,从而导致产量的降低。玉米茎秆强度与茎秆抗倒伏能力密切相关,而茎秆外皮穿刺强度是评价玉米茎秆强度的一种有效、可靠的方法。本研究以玉米B73与Mo17创建的IBM Syn10 DH群体和多态性GWAS自然关联群体为材料展开研究,在开花散粉期对三个环境下的雄穗茎秆进行茎秆穿刺强度、茎秆直径的测定,结合遗传连锁、关联分析和转录组分析方法,挖掘脆性相关性状的主效连锁位点。根据筛选的候选基因设计SNP标记,为玉米抗倒伏种质资源创建和分子育种奠定基础。主要结果如下:在IBM Syn10 DH群体中,茎秆穿刺强度(RPR)和雄穗茎秆直径(TSD)两个脆性相关性状的表型值均表现出连续变异的特点,且符合正态分布,满足QTL定位要求。三个环境连锁分析共定位到8个雄穗茎秆直径和茎秆穿刺强度性状QTLs。这些QTLs分布在1、2、3和6号染色体上,单个QTL的表型贡献率为6.9%~10.1%。1号染色体上的qTSD1-1,qTSD1-2和qTSD1-4所在区间存在部分重叠,2号染色体上qRPR2-1和qRPR2-3区间出现重叠,两个QTLs峰值物理位置相距1.02 Mb。GWAS群体在三个环境中共检测到430个雄穗茎秆直径和茎秆穿刺强度性状有关的显著关联位点,其中雄穗茎秆直径性状在泰安马庄和泰安南校环境中检测到3个重叠的SNP位点候选区间,从候选区间中共筛选到23个有效基因。根据连锁分析和关联分析结果,结合转录组差异表达基因结果进行共定位分析,预测两个与玉米雄穗茎秆脆性相关的候选基因。其中,Zm00001d034844基因编码核苷酸二磷酸糖转移酶家族蛋白,与细胞壁特异性木糖基转移酶有关;Zm00001d034836基因与GTPase结构域的结合相关。通过全基因组关联分析技术,找到位于Zm00001d023753基因内与雄穗茎秆直径极显著相关的8个多态性位点。根据多态性位点,开发与雄穗茎秆脆性紧密相关联的SNP分子标记,可用于筛选雄穗茎秆强度优良的种质资源。以上研究结果,将为玉米雄穗茎秆强度的研究提供新的遗传信息,也为脆性基因连锁分子标记辅助育种奠定基础。