玉米保绿相关性状的QTL定位与全基因组关联分析

摘要

玉米叶片保绿性指生长后期叶片衰老或黄化延缓而保持绿色的特性，是与产量、饲用品质、抗逆性具有直接联系的重要性状。前人研究结果表明，保绿型玉米品种可以延缓叶片衰老进程，增加叶片持绿功能期，提高光合效率，是玉米品种演进的方向。因此，深入挖掘玉米保绿性的主效位点对于玉米的种质创新和品种选育具有重要意义。本文通过多年多点试验，结合连锁分析和全基因组关联分析两种策略对玉米叶片保绿相关性状的主效位点进行了挖掘并与穗部性状位点进行了比较，主要结论如下： 1. 对 6 个环境下重组自交系的表型数据进行描述统计，发现两亲本间保绿度存在显著差异，且母本许 178 保绿度优于父本 K12，许 178 的保绿度介于 4.3-5.0 之间，而K12 的保绿度介于 1.3-2.3 之间。此外，RIL 群体不同家系的保绿度在各环境下存在的双向分离现象，且服从正态分布，符合 QTL 定位的基本要求。 2. 本研究相关性分析表明，保绿度与穗粒重存在显著正相关，连锁分析和关联分析结果也发现在 bin 2.07和bin 6.02/6.04等染色体区段发现穗粒重和保绿性状存在一致性 QTL 位点和 SNP。该研究结果从一定程度上反映了保绿性和产量具有共同的遗传基础，并为保绿型玉米可以增产这一现象提供了理论支持，这进一步加深了人们对保绿型玉米分子基础的认识。 3. 结合 QTL 定位和全基因组关联分析的结果，发现两者共检测到6个一致性的遗传位点，进一步预测出 3 个保绿相关的候选基因。其中在 bin 2.07/2.08 区段同时检测到保绿度主效位点 qVSG2-2和穗粒重主效位点 qGYP2-2，经查询玉米参考基因组发现该区段存在基因 Zm00001d006793，其编码富含半胱氨酸的类受体蛋白激酶（CRKs）。今后对该候选基因开展进一步的验证工作，将有助于推动玉米保绿遗传改良的发展。 以上研究结论，将为全面了解玉米功能保绿的遗传机理提供了新的信息，也为玉米保绿性分子标记辅助育种奠定基础。同时这也充分说明结合连锁分析和关联分析方法对数量性状进行解析是一种科学有效的研究手段。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1引言

1.2玉米叶片保绿性概念及特性

1.3玉米叶片保绿性遗传特性

1.4玉米叶片保绿性连锁分析方法及研究进展

1.5玉米叶片保绿性全基因组关联分析方法及研究进展

1.6研究目的及意义

1.7技术路线

第二章 材料与方法

2.1供试材料

2.2田间试验设计

2.3性状的测定

2.4表型数据统计分析

2.5 QTL定位方法

2.6关联群体的基因型分析

第三章 结果与分析

3.1连锁分析

3.2全基因组关联分析

3.3关联分析显著位点与 QTL 的共定位分析

第四章 讨论与结论

4.1讨论

4.2结论

参考文献

致谢

作者简介