玉米-大刍草回交重组自交系的耐渍性和耐旱性鉴定

摘要

淹水胁迫和干旱胁迫是玉米生长发育过程中主要的非生物逆境胁迫，严重影响全球玉米的产量和种植面积。玉米被认为是由其野生祖先大刍草驯化而来，但对外界环境胁迫的耐性却存在着巨大的差异，这些差异是由遗传所控制的。玉米-大刍草回交重组自交系群体（BC-RILs）苗期耐渍性和耐旱性的遗传剖析有利于发掘玉米野生资源中优良的耐渍、耐旱基因或等位基因，为玉米耐渍、耐旱新品种选育提供重要的基因资源。
　　本研究旨在以大刍草为供体亲本、玉米优良自交系综3为受体亲本构建 BC-RILs，对140个BC-RILs的家系进行淹水胁迫和干旱胁迫处理，筛选耐渍性、耐旱性好的家系并定位耐渍、耐旱QTL并解析遗传效应。主要结果如下：
　　1.通过考察140个BC-RILs家系在淹水、干旱胁迫条件下的4个幼苗性状，基于耐渍、耐旱系数及表型变化，共筛选到6个耐渍家系和2个耐旱家系。这些耐性家系耐渍、耐旱系数高于90％，在淹水、干旱胁迫条件下幼苗坚挺健壮，仅少数叶尖变黄。
　　2.利用BC-RILs全基因组上18777个高质量的SNP标记获得所有的无冗余bin在140个家系全基因组中的分布并构建binmap，利用MapMaker V3.0构建遗传连锁图谱，遗传图谱总长3151.9cM，平均标记间距2.61cM。
　　3.根据140个 BC-RILs家系淹水及干旱胁迫下4个幼苗性状的表型值，采用复合区间作图法，共检测到35个淹水胁迫和对照条件下4个幼苗性状的QTL，其中在第9和第10染色体，第1和第5染色体，第4、第5和第7染色体，第2和第6染色体上分别检测到2、2、5、6个淹水胁迫条件下苗高、根长、地上部分干重、地下部分干重的主效QTL，单个QTL最高可解释43%的表型变异率。另外，共检测到39个在干旱胁迫和对照条件下4个幼苗性状的QTL，其中在第1和第8染色体，第4染色体，第1染色体，第1和第3染色体上分别检测到3、1、3、3个干旱胁迫条件下苗高、根长、地上部分干重、地下部分干重的主效QTL，单个QTL最高能解释59%的表型变异率。

目录

声明

缩略语表

1 前言

1.1 渍水对玉米生产的影响

1.2 干旱对玉米生产的影响

1.3 SNP标记

1.4 研究目的与意义

2 材料和方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 结果与分析

3.1 BC-RILs的遗传评价

3.2 淹水胁迫条件下BC-RILs的表型评价

3.3 干旱胁迫条件下BC-RILs的表型评价

3.4 耐性材料筛选

3.5 QTL定位结果

4 讨论

4.1 玉米耐渍、耐旱家系的筛选与利用

4.2 SNP标记在QTL定位中的应用

4.3 耐渍、耐旱QTL遗传效应的解析

参考文献

附录

附录1 遗传连锁图谱

附录2 耐渍、耐旱QTL定位图

附录3 BC-RILs耐渍、耐旱家系

致谢