甜玉米群体结构及主要农艺性状的关联分析

摘要

农艺性状是甜玉米的重要研究内容，如株高和穗位高是株型育种和抗倒伏育种的两个重要因素，而穗上叶片数则影响光合作用，因此，挖掘控制农艺性状变异的位点可以为甜玉米育种提供理论支持。另外，籽粒果皮厚度作为甜玉米品质的重要组成部分，与甜玉米的口感息息相关，目前已成为影响甜玉米品质的一个重要影响因素，所以，对甜玉米籽粒果皮厚度进行研究，挖掘控制该性状的有利等位基因，有助于甜玉米的品质育种。本研究利用144份甜玉米自交系为试验材料，通过MaizeSNP50芯片进行基因分型，结合甜玉米株高、穗位高、茎粗、穗上叶片数、雄穗主轴长等5个农艺性状和果皮厚度的表型数据，进行全基因组关联分析，旨在筛选出相关联的SNP位点，为甜玉米的农艺性状育种以及品质育种提供重要依据。本研究结果如下：
　　1.对所构建的关联群体进行表型鉴定，结果表明：株高、穗位高、茎粗、穗上叶片数、雄穗主轴长以及果皮厚度均符合正态分布。株高的均值为166.16cm，变幅为105.11～249.86cm；穗位高的均值为50.76cm，变幅为17.60～92.28cm；茎粗的均值为15.19mm，变幅为9.87～20.43mm；穗上叶片数的均值为4.93，变幅为2.60～9.90；雄穗主轴长的均值为27.12cm，变幅为17.47～39.15cm；果皮厚度的均值为98.05μm，变幅为43.75～179.79μm。
　　2.相关分析表明，穗上叶片数与茎粗、穗上叶片数与株高、株高与雄穗主轴长、株高与穗位高、茎粗与穗位高呈极显著正相关，相关系数分别为0.395、0.281、0.338、0.732、0.245；穗位高与穗上叶片数呈显著正相关，相关系数为0.180。
　　3.通过Structure V2.3软件进行群体结构分析，将144个甜玉米自交系划分为六个类群，第一到第六类群所包含的自交系数目分别为：28，24，43，11，9，29。
　　4.选取GLM（General Linear Model）和MLM（Mixed Linear Model）两种统计方法进行关联分析，共六种模型，通过判断与中心的偏离情况，在六种模型中MLM+kinship+Q的效果最好，故选定MLM+kinship+Q模型进行分析。
　　5.结合MaizeSNP50芯片的基因分型数据对甜玉米自交系的株高、穗位高、茎粗、穗上叶片数、雄穗主轴长以及果皮厚度进行全基因组关联分析，检测到59个与穗上叶片数相关联的SNP位点，分别位于玉米的第1、2、3、4以及第10染色体上。

目录

声明

缩写词及其英汉对照表

1 前言

1. 1 甜玉米的遗传分类

1. 2 甜玉米育种概况

1. 3 玉米农艺性状研究进展

1. 4 甜玉米籽粒果皮厚度研究

1. 5 关联分析概述

1. 6 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2. 1 试验材料、仪器与试剂

2. 2 试验方法

2.3 SNP基因分型

2. 4 遗传多样性分析

2. 5 群体结构分析及LD的计算

2. 6 亲缘关系的计算以及性状的关联分析

3 结果与分析

3. 1 表型数据分析

3. 2 关联群体群体结构分析

3. 3 关联分析

4 讨论与结论

4. 1 讨论

4. 2 结论

致谢

参考文献

附录