玉米株型性状的QTL定位

理想株型是杂交种玉米育种的主要目标之一.该研究以玉米黄C×178 F2群体作为研究材料,采用SSR分子标记构建遗传连锁图谱.采用区间作图法对5个玉米株型性状进行了QTL定位.共检出11个QTLs,包括3个株高QTLs,分别可解释表型变异的8.7%,8.3%和9.0%;1个穗位高QTL,解释表型变异的13.4%;2个雄穗分枝数QTLs,分别可解释表型变异的8.2%和7.3%;4个茎粗QTLs,分别可解释表型变异的8.3%,15.9%,10.3%和6.8%,1个穗上叶平均叶向值QTL,可解释表型变异的11.1%.     

西大998玉米新品种选育及栽培技术

西大998是西南大学玉米研究所以自育自交系"HY04"作母本,"082"作父本杂交选育而成。经过2005~2009年观察鉴定、品种比较试验、重庆市玉米平丘组预备试验、区域试验、生产试验及示范种植,西大998表现出高产、稳产、适应性广、蛋白质含量高等特点,适宜在重庆市平坝、浅丘区及相似生态区种植。     

低磷胁迫对玉米叶片色素和形态的影响

通过大田试验,以4个基因型玉米为材料,研究了低磷胁迫下玉米叶片色素和形态变化及其内部生理机制.结果表明,低磷条件下,玉米叶片叶绿素/类胡萝卜素、叶绿素/紫色素和叶绿素/红色素均减少,其中基因型"7922"和"掖107"的叶绿素/类胡萝卜素、叶绿素/紫色素和叶绿素,红色素减少幅度较大,为高磷条件下的0.4～0.8倍,且减少幅度高于"178"和"*082".低磷条件下,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和总黄酮含量均增加,其中基因型"7922"和"掖107"为高磷条件下的1.5～2.0倍,增加幅度高于基因型"178"和"*082"."7922"和"掖107"的叶宽和鲜重在两个供磷水平下差异显著,"掖107"的叶片主叶脉直径和总叶片数差异显著.低磷土壤条件下玉米叶宽和主叶脉直径变小,鲜重和总叶片数减少.不同基因型玉米叶片色素和形态变化差异显著.初步推测,"7922"和"掖107"不耐低磷, "178"和"*082"较耐低磷.     

质膜内在蛋白ZmPIP1;1参与玉米耐旱性和光合作用的功能分析

质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins,PIPs)是水通道蛋白主要亚家族成员之一,在植物生长发育过程中具有重要调节功能。前期研究表明,玉米ZmPIP1;1基因表达受到渗透和盐胁迫的强烈诱导,但其在玉米中的生物学功能尚不明确。本研究通过玉米遗传转化获得了ZmPIP1;1超表达转基因株系,干旱胁迫实验揭示了ZmPIP1;1超表达转基因株系较野生型具有较低的水分散失率及较强的干旱胁迫耐性。转录组测序结果表明参与ABA生物合成及其信号通路相关基因的表达水平发生了显著变化。在田间正常生长条件下,ZmPIP1;1超表达转基因植株与野生型在生长发育过程中没有明显差异,但转基因玉米株系具有较高的光合效率,粒宽和百粒重增加,玉米单果穗的产量提高。此外,通过荧光双分子互补实验观察到ZmPIP1;1和ZmPIP2;6蛋白在玉米叶肉细胞原生质体的细胞质膜和叶绿体膜上存在互作,并且可能导致了ZmPIP蛋白的重定位。该研究为ZmPIP1;1分子机制的解析奠定了重要基础,为玉米高光效分子设计育种开辟了新的途径。     

西南主要玉米地方种质自交系的RAPD标记聚类分析

利用RAPD分子标记技术研究26个玉米自交系,20个具有西南山区地方资源血缘。通过聚类分析发现：以相似系数0.710为标准,可以将26个自交系聚成5类。第1类包括大青133,青21-3,515,5151,黄早四;第2类包括PX,5331,改良关花,贞361;第3类包括木4,独紫,木6,7922,紫秆子,251,大黄132,32;第4类包括丹340,095,郑22,180;第5类包括．7331,7327,330,毛白11,Mo17。这为育种家利用西南地方血缘自交系提供了一种参考。     

西南主要玉米地方种质自交系的RAPD标记聚类分析

利用RAPD分子标记技术研究26个玉米自交系,20个具有西南山区地方资源血缘.通过聚类分析发现:以相似系数0.710为标准,可以将26个自交系聚成5类.第1类包括大青133,青21-3,515,5151,黄早四;第2类包括PX,5331,改良关花,贞361;第3类包括木4,独紫,木6,7922,紫秆子,交51,大黄132,32;第4类包括丹340,095,郑22,180;第5类包括7331,7327,330,毛白11,Mo 17.这为育种家利用西南地方血缘自交系提供了一种参考.     

玉米基因型磷效率及其相关生理性状的回归模型和主成分分析

以9个玉米基因型为材料,在低磷和高磷两个供磷水平下,研究玉米基因型磷效率及其相关的9个生理性状的线性回归模型并进行主成分分析,结果表明：玉米基因型的抗氰呼吸速率、根系分泌相对酸性磷酸酶和相对总氨基酸、叶片相对脯氨酸含量、叶片相对丙二醛含量、活性氧清除酶相对超氧化物歧化酶和相对过氧化氢酶对磷效率的偏回归系数均显著,建立根据抗氰呼吸速率、根系分泌相对酸性磷酸酶和相对总氨基酸、叶片相对脯氨酸含量、叶片相对丙二醛含量、活性氧清除酶相对超氧化物歧化酶和相对过氧化氢酶影响磷效率（y）的最优线性回归方程为Y=0．1780581257＋0．10129842149X1-0．3195810288X2＋0．06065530534X4＋0．04805907659X5＋0．07238583467x6＋0．10995461097X7＋0．08493395529X9,（P〈0．01;R2=0．99989）;应用主成分分析法,利用性状的累计贡献率％达到86．58％,确定3个反映玉米基因型磷效率的主成分及其主成分表达式,分析表明玉米基因型磷效率高低是由抗氰呼吸速率、根系分泌物、叶片脯氨酸和丙二醛含量以及叶片活性氧清除酶活性共同协调作用的,与最优线性回归模型得出的结论一致。     

低磷胁迫对玉米自交系苗期根系分泌有机酸的影响

采用低磷和对照盆栽试验,以磷高效04419和磷低效04065玉米自交系为材料,研究二者在苗期根系分泌有机酸的差异.结果表明,在低磷和对照2种磷水平下,04419和04065根系分泌的有机酸种类随叶期而增加,4～8叶期二者根系分泌的主要有机酸是:草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸;草酸是二者根系分泌的最主要有机酸.低磷胁迫下,04419根系在4叶期草酸和柠檬酸的分泌量、在5～6叶期苹果酸和草酸的分泌量、在7叶期苹果酸的分泌量、在8叶期乙酸和柠檬酸的分泌量较04065明显增多,因而04419根系分泌有机酸总量明显高于04065.可见,低磷条件下,04419和04065根系分泌有机酸总量的能力在一定程度上与其耐低磷能力的大小相关.     

玉米穗扁平性的QTL分析及其与穗粒性状的相关性研究

玉米穗扁平(ear flat,ef)是指成熟果穗的横切面不为圆形而表现为一定程度椭圆的现象.相关性分析表明果穗适度扁平可以增加玉米的穗行数、穗粒质量、穗质量和减小秃尖长,从而促进大穗型品种的培育.以092×095的F2世代为定位群体,利用SSR标记,构建了一张含90个位点,总遗传距离为841.86 cm,平均距离为9.35 cm的遗传图谱.在该图谱上检测到5个调控穗扁平的QTL位点ef1-ef5,共解释表型变异的39.9%.5个QTL中,ef1、ef4、ef5的增效基因来自于正常亲本"交51",ef2、ef3的增效基因来自于穗扁平亲本"092",因此,在利用穗扁平QTL以创制优良育种新材料时,双亲材料的遗传贡献均应当引起重视.

Abstract：

The trait "ear flat (ef)" of maize (Zea mays L. ) is described as an elliptical- transverse section of a fullgrown ear. Correlation analysis has shown that ear diameter, number of rows, kernel weight per ear and ear weight can be increased and the length of bare tip of the ear can be decreased if the ear is moderately flattened, which might promote large-ear variety breeding. Based on the F2 generation of the cross 092 × 095, a linkage map was constructed using simple sequence repeats (SSRs), which included 90 loci and spanned maize genome about 841.86 cm with an average distance of 9.35 cm between markers. On this map, 5 QTLs were identified for ear flat, ef1 ～ef5 ,which could account for 39.9 % of the phenotypic variation. Of the 5 QTLs, the effect-increasing alleles of ef1 , ef4 and ef5 were derived from the parent Jiao 51, while those of ef2 and ef3 came from the parent 092. Therefore, to make use of ef genes to breed elite inbred lines, it is necessary to devote more attention to the genetic contribution of both parents.     

玉米tasselseed突变体ts12的遗传分析与分子鉴定

性别决定与玉米雄穗和雌穗发育密切相关,性别决定基因功能研究对性别决定分子机制的解析具有重要意义。利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理B73花粉,获得了一个玉米雄穗结实突变体tasselseed12(ts12)。用扫描电镜对ts12突变体雄穗的形态学观察,发现未成熟雄穗长13 mm时,小穗呈现出明显的雌性化特征。利用图位克隆的方法,把ts12定位于分子标记LM4和RM5之间,物理距离约为290 kb,该区间共有9个注释基因,其中包括已报道的性别决定基因Tasselseed2(Ts2)。通过克隆ts12突变体中Ts2基因编码序列,发现Ts2基因编码区第196个碱基鸟嘌呤被替换为腺嘌呤,导致该位点编码的甘氨酸被替换为精氨酸,由此推测该保守位点突变可能是tasselseed表型产生的原因。ts12和ts2等位性测验结果表明所有F1、F2代植株雄穗均可产生花丝,推测ts12是ts2基因一个新的等位突变体。以加外源茉莉酸(JA,1 mmol L^-1)处理ts12突变体,发现处理后的小穗大部分可恢复正常。Ts2基因表达分析揭示在正常植株未成熟雄穗中的表达量最高,其次是未成熟雌穗及叶片中;在ts12未成熟雄穗和雌穗中,该基因的表达量极显著降低。Ts2保守位点的突变及其引起的表达量的降低可能是tasselseed表型产生的原因。