利用单片段代换系检测玉米花期相关性状QTL

利用184个纯合的以Lx 9801为遗传背景的昌7-2染色体单片段代换系群体,通过一年两点的田间试验,对玉米开花期相关性状进行了QTL分析。利用显著性检测的方法在浚县、长葛两试验点共检测到51个玉米花期相关性状的QTL,包括16个吐丝期QTL、15个散粉期QTL和20个散粉-吐丝间期QTL,其中在2个环境中重复检测到4个吐丝期QTL、2个散粉期QTL和2个散粉-吐丝间期QTL。     

玉米制种花期相关性状的QTL分析

提高杂交种制种产量是降低玉米种子生产成本,加速杂交种推广的一条有效途径。本研究拟通过对玉米制种花期相关性状的遗传分析,为玉米制种产量的提高和玉米育种提供理论基础。试验以优良玉米自交系琼68和K12组配的一套F2：4家系为基础材料,构建了包含134个SSR分子标记的遗传连锁图,通过1年2点的田间试验,对玉米制种花期相关性状进行了分析。结果表明,散粉期与吐丝期、吐丝周期、花丝活力呈极显著正相关;同时吐丝期与吐丝周期、花丝活力,以及吐丝周期和花丝活力也呈极显著正相关;而散粉周期与散粉期和吐丝期呈负相关关系。利用复合区间作图法在2个环境中定位了22个玉米制种花期相关性状的QTL：散粉期5个、吐丝期4个、散粉至吐丝间隔期5个、散粉周期4个、吐丝周期2个、花丝活力2个。结果发现多数QTL存在环境表达的特异性。     

中国玉米地方品种核心种质花期相关性状的表型多样性研究

 【目的】研究中国玉米地方品种资源在抽雄期（T）、吐丝期（S）、抽雄-散粉间隔期（TAI）以及散粉-吐丝间隔期（ASI）等4个花期相关性状上的表型多样性,为玉米地方品种资源表型多样性的整体鉴定与评价提供参考和依据。【方法】选取中国玉米地方品种核心种质库的799份种质,采用多环境试验设计,在植株进入生殖生长期后调查抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状的表型观测值,计算其Shannon-Weaver多样性指数,并进行显著性检验,评价中国玉米地方品种资源在这4个花期相关性状上的整体多样性水平。【结果】方差分析表明,不同省、市、地区的玉米地方品种资源在研究的4个花期相关性状上的表型观测值均达到极显著水平的差异,而这4个性状除TAI差异不显著外,T、S以及ASI的Shannon-Weaver多样性指数的差异均达到极显著水平。在6个不同的玉米生态区上,这4个花期相关性状的表型观测值也均达到极显著水平的差异,在Shannon-Weaver多样性指数上,TAI的差异不显著,另3个性状则均达到显著或极显著水平的差异。其中,西南山地玉米区在抽雄期、散粉期、抽雄-散粉间隔期和散粉-吐丝间隔期性状上的Shannon-Weaver多样性指数分别为1.85、1.90、0.88和1.20。【结论】中国玉米地方品种资源在抽雄期、吐丝期、抽雄-散粉间隔期以及散粉-吐丝间隔期等4个花期相关性状上表现出了较高水平的多样性,尤其是西南山地玉米区,在表型观测值和Shannon-Weaver多样性指数上均明显高于另5个生态区,表明西南地区玉米种质资源具有较高的保护价值和利用潜力。     

水分胁迫对甜玉米主要农艺性状及产量的影响

在大棚内采用人工供水的方法,研究不同水分胁迫下甜玉米品种主要农艺性状与产量的关系.结果表明.轻度干旱胁迫下可用株高、茎粗、散粉至吐丝间隔期(ASI)、穗粗、每稳粒数、千粒重等6个性状耐旱系数作为品种耐旱性鉴定的指标,而中度干旱胁迫下可用稳位叶面积、散粉至吐丝间隔期(ASI)、穗粗、每穗粒数、出籽率、千粒重这6个性状耐旱系数预测品种产量的耐旱系数.在不同程度水分胁迫下,散粉至吐丝间隔期(ASI)、穗粗、每穗粒数、千粒重等4个性状耐旱系数是不同品种耐旱性鉴定的重要指标.除此之外,株高、茎粗、穗住叶面积等决定植株形态的性状指标也对甜玉米耐旱性起一定作用.     

广东甜玉米不同品种耐旱性鉴定试验

采用塑料大棚遮挡自然降水的方法研究了不同水分胁迫下8个甜玉米品种散粉至吐丝间隔期(ASI)、营养器官和产量构成因素性状指标的变化。结果表明,在干旱胁迫下,各品种的散粉至吐丝间隔期(ASI)受到不同程度的延迟,营养器官和产量构成因素性状指标呈下降趋势。轻度干旱对各甜玉米品种上述性状的影响较小,中度干旱对其影响比较大,与正常水分条件相比部分品种受到的影响达到显著或极显著的差异。以散粉至吐丝间隔期(ASI)、产量及产量的耐旱系数为主并结合营养器官形态性状和产量构成因素进行耐旱性综合评价较为可行。粤甜13号和正甜38号耐旱性相对较好,在生产中可作为耐旱节水型的品种加以应用。     

基于两个相关群体的玉米花期相关性状QTL定位

【目的】利用具有共同亲本黄早四的2个F2﹕3群体,定位控制玉米的抽雄期(DTT)、散粉期(DTP)、吐丝期(DTS)以及散粉-吐丝间隔期(ASI)的QTL,为玉米分子育种与相关基础研究提供参考和依据。【方法】以自交系齐319和掖478分别与黄早四杂交构建的230个和235个F2﹕3家系为定位群体(分别写作Q/H和Y/H),利用完备区间作图方法,对在不同生态环境下(2007-北京、2008-北京、2007-河南、2008-河南、2007-新疆以及2008-新疆)玉米花期相关性状进行QTL定位。同时利用基于混合线性模型的QTL Network-2.0软件进行基因×环境互作及上位性的分析。【结果】尽管4个花期相关性状的表现在2个群体中存在明显差异,但它们之间均呈现高度的相关性。在6个环境下对2个群体的4个性状进行了QTL检测,Q/H群体共定位到了85个QTLs,分布在玉米的10条连锁群上;Y/H群体共检测到了30个QTLs,呈现成簇分布。在Q/H群体中检测到2个重要的与多个性状相关且在不同环境条件下同时表达的QTL区域,分别位于第8染色体的umc1562—bnlg1651和第10染色体的phi062—umc1115区段;在Y/H群体中也检测到了1个与多性状相关且在多环境表达的QTL区域,位于第3染色体的nc030—umc2166区域。进一步分析发现,贡献率较大的QTL同时控制着多个性状。对比2个群体的定位结果,共检测到4个在不同遗传背景下的"一致性"QTLs。【结论】玉米花期相关性状的遗传机制较为复杂,而在不同环境及不同遗传背景下能够稳定存在的QTL可为这类性状的生产应用以及精细定位与图位克隆提供有价值的参考。     

利用高代回交重组自交系群体定位玉米部分农艺性状的QTL

以141份玉米高代回交重组自交系群体(RIL)及受体亲本黄早四于2011年在黄冈市农业科学院试验基地、2011和2012年在武汉市华中农业大学校内试验基地进行田间试验,对穗长、穗粗、株高、穗位高、吐丝期、散粉期、雄穗分枝数等7个农艺性状进行QTL分析。结果表明:7个农艺性状共检测到18个主效QTL,单个QTL的贡献为9.79%~37.35%,其中4个QTL在多个环境下同时检测到,5个QTL与前人的报道结果一致。     

干旱胁迫与正常环境下控制玉米开花期性状的QTL鉴定

利用N87-1(耐旱)×9526(敏感)的F2分离群体,构建了包含103个SSR标记的连锁图谱;在干旱胁迫与正常灌溉两种环境下调查了183个F23家系的抽雄期、吐丝期及抽雄-吐丝间隔等3个开花期性状;然后选用复合区间法对控制这些性状的QTL进行了鉴定.结果表明抽雄期在胁迫环境下检测到1个QTL位于第7连锁群上,单个QTL可解释表型变异的14.89 %;在正常灌溉下检测到4个QTL分别位于第1、4、7和第9连锁群上,累计可解释表型变异的44.3 %.吐丝期在胁迫环境下鉴定出1个QTL,位于第7连锁群上,占表型方差的15.80 %,与胁迫环境下的抽雄期QTL的位置、加性效应方向和基因作用方式一致;在正常环境下检测到2个QTL,分别位于第4和7连锁群上,累计可解释表型变异的20.56 %.ASI在胁迫环境下检测到1个QTL位于第9连锁群上,单个QTL可解释表型变异的8.88 %;在正常环境下检测到了2个QTL,均位于第6连锁群上,累计可解释表型变异的17.2 %.经比较分析,第7连锁群上所与标记umc1015连锁的QTL具有重要的标记辅助选择利用潜力.所鉴定QTL的基因效应以部分显性为主.     

玉米生育期相关性状QTL定位

生育期是玉米重要的性状之一，其中抽穗期、散粉期和吐丝期是3个最重要的指标。以玉米自交系LDC-1和YS501构建的186个重组自交系为材料，在2个大田种植环境下对抽穗期、散粉期和吐丝期3个生育期相关性状进行QTL解析。基于Maize10k芯片数据构建总长为2 569.89 cM的高密度遗传图谱，共包含2 624个bin,相邻标记间的平均距离为0.98 cM。共检测到32个生育期相关性状QTLs,似然函数比值对数值(logarithm of odds,简称LOD)为2.52～10.86,贡献了3.33%～17.19%的表型变异。其中qDTT9-1、qDTS9-2在不同环境中稳定表达且效应较大，在育种中可能具有较大利用价值。本研究结果可为进一步精细定位生育期相关性状QTLs和利用分子标记辅助选择开展品种改良提供参考。     

玉米制种田父母本授受粉规律的研究

观察研究了玉米杂交种的母本吐丝和父本散粉状况，并在全省范围内调查了制种田父、母本群体的散粉、吐丝分布规律。结果表明：父本花粉量及其分布规律是确定行比的可靠依据。父、母本散粉及吐丝习性是确定播差期的有效指标；父、母本群体散粉和吐丝均呈偏态分布，因此，合理的花期相遇指标应是两个曲线峰区的基本吻合     

玉米作图群体的生育期相关性状调查

调查了玉米自交系Mo17和黄早4及由这2个材料构建的F9重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)分离群体的散粉期、吐丝期和雌雄花期间隔等3个生育期性状,并对这3个性状在群体中的表现用SPSS11.5软件作了描述性统计和相关分析,并构建了频数分布图。试验结果为控制这3个生育期性状的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)的作图研究提供了田间表型数据。     

玉米制种新技术

<正> 1 父本散粉期比母本吐丝期略早技术 以往制种,在确定错期播种时,制种单位往往遵循“宁可母等父,不让父等母”的原则,可在实际操作中,会遇到一些意想不到的困难,如果母本吐丝期比父本散粉期偏早,在拔母本雄穗时,制种农户不愿意摸苞去雄,担心母本授不上粉,给去雄工作带来一些阻力,势必影响制种纯度。现在反其道而行之,在确定播种错期时,使父本散粉期比母本吐丝期略早一些,迫使制种农户早拔母本雄穗,摸苞去雄,(否则,就有花期不遇的危险),既提高了制种质量,又不影响产量,还减轻了去雄工作强度,缩短了去雄周期。 2 母本带茎叶去雄技术     

玉米各生育阶段之间的相关性及遗传特性分析

选用6个中晚熟、5个早熟玉米自交系,分别组配杂交组合。运用NCⅡ设计,对25个杂交组合的生育阶段进行了分析,结果表明:出苗至拔节期、拔节至抽雄期,早熟组合生育天数短,生长发育快;中晚熟组合生育天数长,生长发育慢,抽雄期可以作为玉米早熟性的重要生理性状和育种参数。抽雄至散粉期、散粉至吐丝授精期、吐丝授精至成熟期3个阶段相互间无显著关系。     

玉米花期性状主效QTL（基因）的SSR标记

【目的】筛选玉米花期性状主效QTL(基因)的SSR标记,为玉米分子育种与相关基础研究提供参考和依据。【方法】选用花期不同的玉米自交系JZ8、JZ16、JW1100为亲本,分别组配得到2个杂交后代F1(JZ8×JW1100)和F1(JZ16×JW1100),F1经自交获得2个F2(JZ8×JW1100)、F2(JZ16×JW1100)群体。从前人已报道的与玉米花期相关性状主效QTL(贡献率10%)连锁的SSR标记中,选取30对SSR标记引物,利用亲本、F1代对这30对引物进行筛选,将获得的特异性引物再通过F2群体单株花期性状与单株SSR标记的符合度和准确率验证,筛选出符合率大于50%的主效标记。【结果】umc1875、umc1016、bnlg1651、umc1115为玉米花期性状的主效SSR标记,其中标记umc1875适宜用于筛选抽雄期(DTT)、散粉期(DTP)、吐丝期(DTS)晚的材料,筛选准确率分别为57.5%,66%和61%;标记umc1016适宜用于筛选散粉期和吐丝期早的材料,筛选准确率分别为66%和58.5%;标记bnlg1651和umc1115适宜用于筛选散粉期早的材料,筛选准确率分别为69%和62.5%。【结论】筛选出4个与花期性状连锁且高通用性的标记,在分子水平上揭示了材料之间的内在联系,在某种程度上揭示了对不同的玉米材料在分子水平上直接对目的性状进行选择的可能性。     

简议玉米杂交种子生产中的规格播种要点

播种前要进行精选、晒种。特别要注意错期、行比、密度的设置。错期要保证父母本花期相遇良好;行比要根据有利于提高制种产量、保证父本有足够花粉供应母本和方便田间作业而定。1调整父、母本播期在配制玉米杂交种时,应根据父母本的生育期和吐丝、散粉期确定父、母本的播种时间,以达到母本结实良好,提高制种产量的目的。在配制玉米杂交种时,母本吐丝期与父本散粉期是否能够良好相遇是制种成败的关键。一般来说,如果父、母本的生育期和吐丝、散粉期相同或者母本比父本早3～5d,可同期     

密度对不同玉米自交系生物学性状的影响及其耐密性分析

以不同类群的12份玉米自交系为材料,设置10.5万株/hm~2和18.0万株/hm~22个密度水平,调查并计算散粉—吐丝间隔期、茎秆穿刺强度、单株产量等16个生物学性状,并结合耐密系数对各自交系进行耐密性分析。结果表明,密度对吐丝期、吐丝—散粉间隔期、穗位高、叶面积、茎腐病率、空秆率、茎秆穿刺强度、茎秆折断强度、穗长、穗粗、单株产量均有显著或极显著的影响,对散粉期、株高、锈病级、倒伏率和秃尖长的影响没有达到显著水平。结合耐密系数分析,筛选出3份耐密性好的自交系DQ3M、DQ12F、PZ58和3份耐密性较差的自交系DQ7M、335g M、DQ1M335g F。初步确定,散粉—吐丝间隔期、空秆率、单株产量与耐密系数相结合可以作为预测玉米自交系耐密性的参考指标。     

墨白1号群体在两种环境下经多年栽培选择后的性状变异

2005年在四川雅安生态条件下,对分别在广西南宁和四川屏山2种环境条件下经多年栽培选择后的墨白1号群体的表现进行了鉴定和评价。结果表明,在雅安生态条件下,经不同环境种植的墨白1号一致表现散粉期、吐丝期偏晚,雌雄不协调,植株和穗位高,空秆率高,结实性差。但均表现有较大的遗传变异和选择潜力,可用于拓宽现有玉米种质的遗传基础;不同性状对生态环境或栽培选择条件的敏感程度不同,吐丝期、散粉期、散粉至吐丝间隔、百粒重、穗行数、行粒数、空秆率、雄花退化率等性状的敏感性强,而穗位高、雄穗分支数、秃尖长、单株产量等性状的敏感性弱。     

玉米光合性状的相关性及 QTL 分析

为了探讨玉米光合性状的相关性及遗传机制,利用2个不同遗传背景的F2群体对叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等10个光合性状进行了相关性及QTL分析.在相关性分析中,对于Y群体,叶绿素质量分数a、叶绿素质量分数b和叶绿素总质量分数3个性状在不同时期的相关性不显著;而对于R群体,这3个性状在不同时期的相关性极显著,达到高度相关.对于其余性状间的相关,两群体表现一致性高.同一时期的叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数和叶绿素总质量分数间为高度相关,净光合速率与气孔导度的相关、净光合速率与蒸腾速率的相关、气孔导度与蒸腾速率的相关为高度相关,气孔导度与胞间CO2浓度的相关为中度相关,叶绿素质量分数与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率间均为弱度相关.在QTL分析中,对于Y群体,五叶期检测到控制叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数的QTL各1个,位于第4染色体的umc2391-mmc0371之间,单个QTL可解释表型变异的8.65%~9.87%;乳熟期检测到控制叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数的QTL各1个,位于第10染色体的mmc0501-bnlg1451之间,单个QTL可解释表型变异的6.77%~6.93%;散粉期检测到1个净光合速率QTL,1个气孔导度QTL,2个胞间CO2浓度QTL,2个蒸腾速率QTL,单个QTL可解释表型变异的5.64%~7.73%.对于R群体,五叶期检测到3个叶绿素a质量分数QTL、2个叶绿素b质量分数QTL、3个叶绿素总质量分数QTL,其中1个控制叶绿素总质量分数的QTLqRFCt-1-2贡献率超过10%,为主效QTL;乳熟期检测到2个叶绿素a质量分数QTL、3个叶绿素b质量分数QTL、2个叶绿素总质量分数QTL;散粉期检测到2个净光合速率QTL,1个气孔导度QTL,1个胞间CO2浓度QTL,1个蒸腾速率QTL,单个QTL可解释表型变异的5.79%~9.24%.2个群体没有检测到"一致性"QTL,而且单个QTL的贡献率较小,说明光合性状是受微效多基因控制的数量性状,遗传机理复杂,需做进一步深入研究.     

玉米品种‘新科19’花期调节制种技术的研究

花期相遇良好是确保制种成功的关建,通过进行玉米杂交种‘新科19’双亲的播期试验及雌、雄穗分化观察,掌握了2个自交系的穗分化及吐丝、散粉规律,明确了‘新科19’正交制种播期调节内在原因及花期预测的叶龄指标。     

玉米杂交种苏玉16农艺性状的QTL分析

采用强优势玉米杂交种苏玉16(JB×Y53)的两个亲本自交系,配置F2和相应F2∶3作图群体。利用154个SSR标记构建了分子标记连锁图谱,覆盖全基因组1 735.0 cM,标记间平均图距为11.3 cM。同时考察F2和F2∶3群体的株高、穗位高、抽穗期和散粉期等共10个重要农艺性状,采用联合F2和F2∶3群体的作图方法定位有关QTL。此外,采用QTL Cartographer V2.5软件分别对F2和F2∶3群体进行了有关QTL的重演性验证。结果表明,采用联合作图方法在调查的10个性状上共定位到93个QTL,采用QTL Cartographer V2.5软件共定位到96个QTL,其中56个能用两种方法重演验证。