玉米雄穗分枝数主效QTL qTBN7定位分析

染色体片段导入系群体作为次级作图群体,其遗传背景上仅有1～2个染色体片段来源于供体亲本,是精细定位控制复杂数量性状位点的理想材料。以掖478为遗传背景、齐319为供体亲本的染色体片段导入系CL103为父本,与背景亲本回交并自交构建含955个单株的F_2分离群体,对控制玉米雄穗分枝数的主效QTL开展精细定位。结果表明,2017年北京昌平环境下,两个亲本雄穗分枝差异数达极显著水平,CL103平均雄穗分枝数为24.30,掖478平均雄穗分枝数为18.20,F_2群体平均雄穗分枝数为22.03。参考B73RefGen_v3,利用完备区间作图法将qTBN7精细定位在第7染色体物理位置110 088 645～110 160 101 bp区域内,LOD值为25.06,解释11.47%的表型变异,该区间包含14个候选基因,包括已报道的控制玉米雄穗分枝数的基因ramosa1(ra1)。     

1970s～2000s玉米主栽品种灌浆与脱水速率研究

1970s推广玉米单交种,标志着我国利用玉米杂种优势育种从选育双交种转向选育单交种为主的阶段。不同年代玉米单交种的灌浆与脱水速率随着年代的更替所呈现的变化规律尚未引起关注。试验于2013年在中国农业科学院试验基地进行,以1970s~2000s大面积推广的14份单交种为试验材料,对不同年代玉米单交种各个时期的子粒、苞叶、穗轴含水量进行分析,计算和分析子粒、穗轴和苞叶的脱水速率及子粒灌浆速率。结果表明,2000年以后审定的新品种子粒灌浆速率快于以前的老品种;新品种的子粒百粒干重高于老品种;新品种的穗轴、苞叶和子粒的含水量均高于老品种。穗轴脱水速率则老品种明显快于新品种;子粒、苞叶脱水速率在不同年代品种之间并无明显差异。     

玉米株高QTL定位研究进展

株高作为玉米的重要农艺性状,对产量、耐肥性、抗倒伏影响显著。随着分子生物学的发展,针对玉米株高性状开展了大量研究工作。总结玉米株高相关的QTL定位和基因克隆研究进展,并采用元分析技术对187个信息完整的玉米株高QTL定位结果进行整合分析,获得10个一致性QTL,并在一致性QTL置信区间内发掘可能参与玉米株高调控的候选基因。     

中国不同年代主推玉米品种品质性状的变化趋势

【目的】以中国20世纪50年代以来各时期生产上大面积应用的主要推广品种为材料,研究中国玉米主推品种籽粒品质性状的变化趋势,以期为未来的优质玉米品种选育提供参考。【方法】选取1950-2000年代各时期生产上大面积推广的品种共35个,种植在中国农业科学院作物科学研究所顺义试验基地,随机区组设计,每个品种种植5行,3次重复,选中间2行收获,收获后考察每小区籽粒产量、容重,利用近红外光谱分析仪测定籽粒中淀粉、蛋白质与脂肪的含量。对所有品种的品质性状、产量进行方差分析,同时对品质性状与产量间的相关性进行分析。根据每个年代的各品质性状、产量的平均值进行回归分析,研究品质性状与产量随年代的变化趋势。【结果】年代内,玉米品种淀粉含量、蛋白质含量与容重的变异系数均在10%以下,脂肪含量的变异系数在9.54%-18.74%,产量的变异系数为4.53%-33.33%,表明每个年代内不同品种的淀粉含量、蛋白质含量、容重差异较小,脂肪含量与产量变异幅度较大。年代间的产量呈极显著差异,淀粉含量、蛋白质含量和容重在年代间的差异也呈极显著水平,但脂肪含量差异不显著。1950-2000年代主推玉米品种的产量随着年代变化呈逐渐上升趋势,平均每10年上升871 kg•hm-2;淀粉含量随着年代变化总体呈上升的趋势,平均每10年上升0.25%;蛋白质含量随年代变化呈逐渐下降趋势,平均每10年下降0.31%;容重随年代变化总体呈上升趋势,平均每10年上升5.97 g•L-1。淀粉含量与产量呈显著正相关（r=0.493）,蛋白质含量与产量呈显著负相关（r=-0.678）。由以上说明,1950-2000年代玉米主推品种淀粉含量的上升,蛋白质含量的下降与产量的提高具有相关性。【结论】1950-2000年代主推玉米品种的产量得到大幅度提高,淀粉含量与容重有所提高,蛋白质含量稍有下降趋势,脂肪含量没有显著变化。     

玉米自交系萌发期与苗期的耐旱性评价

以24份玉米自交系为试验材料,在玉米萌发期通过PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫的方法,以胚芽长与胚根长伤害率来评价萌发期的耐旱性,并且通过温室内不漏水塑料杯控制浇水的方法,以不同土壤相对含水量下苗高、茎粗和叶绿素含量的伤害率及复水后幼苗存活率来评价苗期的耐旱性。结果表明,在萌发期自交系齐318、丹599和K22具有较强的耐旱性;在苗期自交系丹599、SH15、旱21、K22、丹3130等具有较强的耐旱性。     

水稻黑条矮缩病毒S6片段的序列多样性与进化分析

<正>0 引言植物RNA病毒在进化中具有快速变异的能力，有利于病毒扩大寄主范围甚至进化为新病毒[1]。突变和重组是植物RNA病毒变异和遗传多样性的共同进化因素，是群体基因变异的最初来源[2]。由灰飞虱传播的水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus, RBSDV) 属于呼肠孤病毒科(Reoviridae)斐济病毒属(Fijivirus),能引发玉米粗缩病和水稻黑条矮缩病。     

玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展

由真菌引起的病害可以在玉米叶片、茎秆和雌穗等部位及生长发育的各阶段发生，严重影响玉米产量及品质。培育和种植抗病品种是控制病害的重要途径，随着现代分子生物学的发展，全基因组及多组学技术的利用为玉米抗病基因的挖掘及抗性机制的解析提供了更可靠和更便捷的方式，通过分子育种与常规育种技术相结合改良现有种质也逐渐成为培育抗性种质的有效方式。本文综述了玉米常见真菌病害的抗病遗传、基因克隆及其育种利用的最新进展，展望了新抗病基因的挖掘和机理解析、广谱抗病基因及基因编辑等技术在玉米育种中的利用，以期促进玉米优良抗病新品种的培育。     

延缓叶片衰老ZmIPT2基因的玉米遗传转化及功能验证

从玉米自交系郑58中克隆Zm IPT2基因并构建单子叶植物表达载体,通过农杆菌侵染萌动胚方法将其转入玉米自交系K10中,对转基因后代进行分子检测和功能验证。结果表明,Zm IPT2基因c DNA全长969 bp,成功构建其单子叶植物表达载体p CAMBIA5300-ubi-Zm IPT2。农杆菌侵染萌动胚法共转化K10种子5 163粒,获得T0代PCR阳性幼苗48株,其中13株结实收获种子;获得的3个T2代株系PCR阳性率符合3∶1的分离比,且RT-PCR检测呈阳性;2个T2代转基因株系的成熟期叶绿素含量和细胞分裂素含量极显著高于对照,相对绿叶面积和叶面积持绿期极显著或显著高于对照,百粒重和小区产量显著高于对照。结果初步证明,Zm IPT2基因在玉米中的过表达可延缓叶片衰老,提高玉米产量。     

玉米雄穗相关性状QTL分析

以掖478和齐319构建染色体片段代换系群体（CSSLs），分析石家庄、新乡、昌平、顺义4个地点的雄穗主轴长（TL）和雄穗分枝数（TBN）的表型鉴定数据。结果表明，在2个以上环境中共检测到27个雄穗主轴长QTL，分布在1、2、3、4、5、7、8、9和10号染色体上，其中，1号染色体上雄穗主轴长QTL位点最多；共检测到23个雄穗分枝数QTL，分别位于1、2、4、6、7、8和10号染色体，其中，1号染色体上雄穗分枝数QTL位点最多。验证了北方春玉米环境稳定的3个雄穗主轴长QTL和10个雄穗分枝数QTL，发掘到黄淮海环境特异的5个雄穗主轴长QTL和3个雄穗分枝数QTL。在4个环境下均能检测到5个雄穗主轴长QTL（qTL1-3、qTL1-4、qTL2-1、qTL3和qTL4-2）和1个雄穗分枝数QTL（qTBN1-7），可为控制雄穗主要性状的基因克隆和机理解析提供参考。     

耐除草剂转基因玉米CM8401的获得及功能性状鉴定

耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体pTF101.1中，通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中，从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料 CM8401。目的基因PCR检测显示，MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中。目的蛋白试纸条检测结果显示，MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定。田间除草剂耐受性鉴定试验表明，转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性，可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦。