基于两个相关群体的玉米7个主要农艺性状遗传分析和QTL定位

摘要

株高、穗位高、穗位比、叶面积、叶形系数、散粉—吐丝时间间隔(ASI)和雄穗分枝数等是影响玉米生态适应性、抗倒性、耐密植能力及生产潜力的重要农艺性状.因此,以TS141为共同亲本,分别与廊黄、昌7-2杂交,构建2套F2群体(LTpop、CTpop)为试材,分析了7个农艺性状的杂种优势,探讨了其与单穗重间的相互关系,并进行相关性状QTLs的检测及效应分析.结果表明:1)2个F1杂交种的穗位比和ASI表现为明显的中亲优势,其余5个性状均呈明显的正向超亲优势;F1杂种优势指数和相对杂种优势均表现为株高＞穗位高＞雄穗分枝数＞叶面积＞叶形系数＞ ASI＞穗位比,而F2优势降低率表现为叶面积＞株高＞穗位高＞雄穗分枝数＞ASI＞叶形系数＞穗位比.2)单穗重与ASI呈显著负相关,与其余性状间均呈显著正相关;除雄穗分枝数外,利用逐步回归分析成功构建了单穗重与其余6个农艺性状间的最优多元线性回归方程.3)利用CIM法在2套F2群体间总共检测到56个QTLs位点,单个QTL的表型贡献率介于4.22％～15.74％.其中株高、穗位比、ASI和雄穗分枝数均受加性和非加性效应的调控,而其余性状均受非加性效应的调控;进一步分析,在2套F2群体中总共检测到12个稳定表达的sQTLs位点,分别位于Bin1.07(umc1278～bnlg1025)调控株高、Bin1.08～1.10(mmc0041～phi308707)调控叶面积、Bin2.02(umc1823～umc2363)调控ASI、Bin4.06(bnlg1621a～umc2027)同时调控穗位高和穗位比、Bin4.09(umc2287～umc2360)同时调控ASI和雄穗分枝数、Bin6.05(umc2040～bnlg1174a)调控ASI、Bin7.00(umc2177～umc1378)调控雄穗分枝数、Bin8.08(umc1005～umc2218)调控穗位比、Bin10.01～10.02(bnlg451～umc1337)同时调控株高和穗位比.为玉米相关性状的育种应用、精细定位及基因克隆提供有益参考.