【目的】功能性保绿通常被认为是包括玉米在内的主要作物品种的理想性状。挖掘新的控制玉米保绿相关位点和候选基因，为玉米保绿遗传研究提供理论基础。【方法】以150份由许178和K12组配的重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体为材料，通过Windows QTL Cartographer V2.5的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对3个保绿相关性状（保绿度（visual stay green,VSG）、吐丝期绿叶数（green leaf number at silking stage,GLNS）和成熟期绿叶数（green leaf number at mature stage,GLNM））进行QTL定位。同时，以139份自然材料组成的关联群体为材料，基于混合线性模型（mixed linear model,MLM），结合50 790个高质量SNP标记，对这3个性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】基于CIM，利用单环境下的表型值和最佳线性无偏估计值（best linear unbiased prediction,BLUP）对GLNM、GLNS和VSG进行定位，共检测到37个QTL，分布在除第10染色体以外的其他染色体上，LOD范围为2.58—11.36，表型贡献率为4.34%—22.40%。GLNM、GLNS和VSG性状分别检测到14、12和11个位点。其中，4个遗传稳定的QTL(qGLNS2-1、qVSG1-1、qVSG1-2和qVSG7-1)，在3个及以上不同单环境中同时被检测到。利用MLM对保绿相关性状进行全基因组关联分析，共检测到44个超过阈值线的显著SNP，根据SNP标记在B73参考基因组的物理位置，发现共有15个位点落在连锁分析定位到的QTL区间内。【结论】通过QTL定位和全基因组关联分析共同检测到4个遗传稳定的共定位遗传区段（对应的B73参考基因组V4版物理位置区间为第1染色体6.2—8.2 Mb、第2染色体209.1—221.4 Mb、第6染色体96.8—102.1 Mb、第7染色体4.9—11.4 Mb），并挖掘到4个与光合作用和抗逆相关的候选基因（Zm00001d006119、Zm00001d018975、Zm00001d006535和Zm00001d036763）。

【目的】玉米Zea mays籽粒容重是国家玉米区试标准中品质性状的重要指标之一，是一个复杂的数量性状，目前其影响因素和调控机制尚未完全解析。淀粉、蛋白质、脂肪等品质性状是影响容重的重要因素，但其与容重的关系仍存在争议。本研究旨在阐明容重与其他品质性状之间的相关性，揭示容重的调控机制。【方法】测定以浙江省地方玉米种质资源为主要构成的517份玉米种质的容重，粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、直链淀粉质量分数等性状，并进行相关性分析。在此基础上，选取4个高容重、高淀粉质量分数、低粗蛋白质质量分数、低脂肪质量分数的玉米种质籽粒和4个低容重、低淀粉质量分数、高粗蛋白质量分数、高脂肪质量分数的玉米种质籽粒进行转录组测序(RNA-Seq)分析。【结果】容重与总淀粉质量分数呈显著正相关(P<0.01)，而容重与粗蛋白和粗脂肪质量分数呈显著负相关(P<0.01)。对极端种质进行RNA-Seq分析，共筛选获得159个差异表达基因，这些基因主要参与碳代谢、光合组织中的碳固定、氨基酸生物合成等过程。进一步实时荧光定量PCR对其中与碳代谢或氨基酸生物合成相关的8个候选基因表达量进行验证，发现这些基因在不同种质中的表达变化规律与容重差异变化趋势一致。【结论】阐明了玉米籽粒容重与其他品质性状之间的相关性，为高品质玉米新品种选育提供特异性种质及8个在碳还原、胚乳发育、淀粉代谢、细胞代谢和种子脂肪积累中起着重要作用的候选基因。图4表2参40

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干...

【目的】分析玉米温热杂交种的光周期敏感特性及相关性状的遗传模型。【方法】以9份北方温带选系和8份含热带、亚热带种质的南方选系,按NCⅡ设计组配72个温热杂交种,分别在北京和雅安进行田间试验。【结果】供试温热杂交种总体均表现出较强的光周期敏感性,ASI等10个性状为温热杂交种光周期敏感性相关性状。其遗传模型大多数符合加性-显性遗传模型,少数属于加性-显性-上位性遗传模型;多数性状以加性效应为主,非加性效应为辅,随着日照变长,加性效应的主导地位更加突出。【结论】将热带、亚热带玉米种质利用于温带玉米遗传改良及育种时,应注重相关性状的加性基因效应。

在抗旱防雨棚内采用盆栽试验,设置正常供水和中度干旱胁迫对5个玉米自交系的11个主要农艺性状进行了遗传相关分析和通径分析。结果表明:正常供水环境下,玉米自交系的单穗粒重与功能叶叶面积、行粒数、穗长之间的遗传相关关系达到极显著水平,行粒数与单穗粒重的直接通径系数最大,其次是功能叶叶面积;中度干旱胁迫环境下,玉米自交系的单穗粒重与功能叶叶面积之间的遗传相关关系达到极显著水平,与株高、行粒数之间达到显著水平,其中穗位高与单穗粒重的直接通径系数最大,其次为功能叶叶面积、百粒重、行粒数。在育种实践中,加强对功能叶叶面积、行粒数等农艺性状的选择易获得高产优良自交系,在抗旱育种方面,除对这两个性状的选择外,还...

【目的】挖掘控制棉籽大小性状相关的遗传位点和相关基因，为研究棉籽大小性状形成的分子机理奠定基础。【方法】以陆地棉构建的含有300个家系的重组自交系（recombinant inbred line,RIL）群体为研究对象，对4个环境的棉籽籽指、面积、周长、长度、宽度、长宽比、圆度7个性状进行表型鉴定，利用液相芯片对RIL群体进行基因分型，得到的高质量单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）位点和表型数据进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），挖掘控制棉籽大小相关性状的数量性状遗传位点（quantitative trait nucleotides,QTN），对数量性状遗传位点进行遗传效应分析，筛选候选基因。【结果】7个棉籽大小相关性状在4个环境中均表现为连续正态分布，且具有明显的表型变异，变异系数的范围为1.82%—10.70%，性状的影响基本表现为基因型>环境>基因型×环境，适用于GWAS分析。相关分析表明，籽指与面积、周长、长度、宽度显著相关，长宽比与圆度显著相关，表明可能存在一因多效位点。利用3VmrMLM模型进行全基因组关联分析，共定位到47个与棉籽大小性状相关的数量遗传位点。A07染色体上共定位到11个数量遗传位点，其中，A07:71993462、A07:72067994和A07:72198802的位点物理位置接近，在4个环境中稳定存在，与棉籽籽指、面积、周长、长度和宽度关。这3个数量遗传位点位于A07染色体71.99—72.87 Mb区间，标记间R²的平均值>0.8（P<0.001），呈现较大的连锁不平衡。遗传效应分析发现，该区段存在2种单倍型，在棉籽大小的相关性状中，单倍型Ⅱ与单倍型Ⅰ差异性显著，表明该位点直接影响棉籽大小性状，可用于分子标记辅助选择。利用TM-1转录组数据对区间内的基因进行表达模式分析，发现Gh＿A07G1767在棉籽发育阶段优势表达，Gh＿A07G1766在棉籽发育阶段特异性表达，推测其在棉籽生长发育过程中发挥重要的作用。【结论】鉴定了47个QTN，筛选了2个与棉籽发育相关的候选基因。

利用主基因 -多基因遗传模型 ,以玉米杂交组合农大 3138的P1,P2 ,F1和F2∶3 家系为材料 ,联合分析了玉米产量性状的遗传效应。结果表明 :穗长、穗粗、穗重和单株粒重是由多基因模型控制 ;行粒数和千粒重检测到 1对完全显性主基因 ,穗行数和秃顶长存在 2对主效基因 ,而且穗行数的 2对主效基因之间存在互作效应。同时对不同方法计算出来的遗传率作了比较 ,认为存在主效基因的性状遗传率偏低的原因是由于基因的显性作用所致。讨论了不同产量性状的育种对策

以耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系D937及其F1、F2、BC1、BC2群体为试验材料,采用天然低钾大田种植,对玉米耐低钾的主要根系性状进行了遗传分析。结果表明:总根长和根表面积的遗传率较高,其狭义遗传力分别为63.05%和44.47%,两性状均为多基因控制的数量性状,存在主效基因作用。根体积、根平均直径、根干重和根含钾量的遗传率均较低,受环境影响较大。

采用8个典型玉米自交系及其组配的28个双列杂交组合(不含反交)为试材,对玉米自交系品质性状的遗传特性与产量的相关性进行了研究。结果表明:油分含量、淀粉含量的狭义遗传力与广义遗传力差异较小,主要受基因加性效应影响,可以在早代进行表型混合选择;而蛋白质含量受基因加性效应和非加性效应共同影响,其狭义遗传力与广义遗传力差异较大,以晚世代选择为好。各品质性状与产量均呈负相关,在同一组合中同时提高淀粉含量、蛋白质含量和油分含量非常困难,选育专用型品种的育种策略是品质育种的有效途径。

【目的】采用秃尖与不秃尖两种结实类型的育种材料分析玉米果穗秃尖性状的遗传特点。【方法】试验以不秃尖类型自交系lx01-3和秃尖类型自交系wx04-1及其F1、F2、BC1、BC2群体为试验材料,采用低密度种植以促进植株个体发育,分析各世代群体的果穗秃尖表现。【结果】F1代植株的果穗均为秃尖类型。果穗秃尖与不秃尖类型的分离比例在F2群体中为12.78﹕1,在BC1群体中为2.75﹕1。经卡方测验,符合2对基因间存在重叠作用的遗传特点。SPSS分析表明,F2群体中秃尖类型果穗的秃尖长度性状分布曲线呈明显的偏态分布。【结论】(1)结实类型是由2对存在重叠作用的基因所控制的质量性状。秃尖类型对不秃尖类...

由8个亲本组成1/2P(P+1)双列杂交试验,采用Hayman等人的双列分析法,对叶长、叶宽、叶面积、叶角、叶向值进行遗传分析。结果表明,除叶面积存在显著的上位性效应外,其余4性状均符合加性—显性模型。叶角、叶向值以加性效应为主;叶长、叶宽、叶面积显性效应起主要作用。叶角、叶向值以低值为部分显性,叶长、叶面积以高值为超显性。叶角的狭义遗传力较高。在88.7％左右,叶面积最低,为32.7％左右。

以2个株型不同的玉米自交系自330和PH4CV构成的6世代群体为材料,目测计数玉米不同群体雄穗分枝数量。通过P1、P2、F1、F2、B1和B2共6个世代联合分析法,以玉米雄穗分枝数为性状,研究控制玉米雄穗分枝性状的基因遗传分离规律。结果表明:该性状在F2分离世代群体呈双峰分布,B1和B2群体分离世代呈多峰分布,说明玉米雄穗分枝性状遗传为多基因数量性状控制,且符合加性-显性-上位性多基因遗传模型(即C模型)。显性效应起主要作用,多基因遗传力较高,在74.83%～80.42%之间,若选择雄穗分枝较少的自交系必须从基础材料入手。这一研究结果为玉米雄穗分枝选择提供方法和理论依据。

以7份具有不同雄穗性状的玉米自交系为材料,采用Griffing方法4的双列杂交,估算了玉米雄穗主轴长度、分枝数、平均分枝长度、小穗着生密度和每穗小穗数5个性状的一般配合力、特殊配合力和相应的遗传参数,并进行了性状间一般配合力相关分析。结果表明:5个雄穗性状一般配合力明显高于特殊配合力,基因累加效应占遗传主导地位;5个性状的h2B(%)分别为80 72,82 96,85 13,84 211,61 10;h2N(%)分别为60 92,66 11,44 62,67 20,38 96。性状间一般配合力效应相关分析发现,分枝数、小穗着生密度与每穗小穗数间分别呈极显著和显著正相关(r=0 9347 ,r...

以两个轴色不同的玉米自交系自330和PH4CV构成的六世代群体为材料,采用目测法将穗轴颜色分级,通过P1、P2、F1、F2、B1和B2六个世代联合分析法,研究控制玉米轴色性状的基因分离规律。结果表明,该性状在B1和F2群体轴色数值频率表现为W型分布,B2群体数值频率表现为偏正态分布,说明玉米轴色性状遗传为少数主基因控制,符合加性-显性-上位性两对主基因遗传模型(即B-1模型);两个主基因加性效应值分别为0.72和-0.82,说明育种值较高;显性效应值分别为0.745和0.13,说明基因a对基因b表现为显性效应;在上位性中,两对基因显性×显性效应值为-0.715,说明互作效应明显,显性效应起主要...

对适于饲用的高油玉米新组合的主要农艺性状进行遗传分析,有利于饲用高油玉米新品种的选育。试验于2007～2008年在天津市静海县良种场进行,利用NCⅡ设计,对25个杂交组合的10个农艺性状进行了遗传分析。一般配合力方差大小依次为:穗粗、单株鲜重、株高、穗行数、百粒重、穗位高、籽粒含油率、单株粒重、穗长和行粒数,特殊配合力方差大小依次为:行粒数、穗长、单株粒重、籽粒含油率、穗位高、百粒重、穗行数、株高、单株鲜重和穗粗。广义遗传率大小依次为:百粒重、穗长、单株粒重、单株鲜重、穗行数、穗位高、穗粗、籽粒含油率、行粒数和株高,狭义遗传率大小依次为:单株鲜重、百粒重、穗粗、穗行数、穗位高、单株粒重、穗长、...