玉米叶片表皮蜡质相关性状的全基因组关联分析

为发掘玉米叶片表皮蜡质合成与调控相关基因，以218份由温带、亚热带和热带自交系组成的关联群体为材料，在原阳对其3个生物学重复叶片表皮挂水能力进行调查，利用1.25 M覆盖玉米全基因组的SNPs进行Q、K和Q+K这3种模型下的全基因组关联分析。结果表明，Q模型较K模型和Q+K模型能更好地评价叶片表皮的挂水能力。Q模型下，共检测到88个覆盖玉米9条染色体的显著SNPs（P ≤ 2.04E-6），88个SNPs分布于47个QTLs内，单个QTL可解释13.6%~45.6%的叶片挂水能力表型变异，47个QTL内共有97个候选基因，其中，77个具有功能注释。位于第2染色体上的转录因子NAC77（GRMZM2G018436）和第3条染色体上的亚油酸酯氧合酶（GRMZM2G156861）编码基因，是叶片表皮蜡质性状的重要候选基因。     

玉米基因组DNA快速提取方法

探讨了用NaOH裂解法从玉米单子粒胚乳中和用十二烷基肌氨酸钠法从玉米叶片中快速提取基因组DNA的方法,分析了2种方法提取的基因组DNA的效果及应用价值.结果表明,虽然得到的DNA质量基本一致,都可用于玉米品种纯度检验和分子标记辅助选择,但优化的、从叶片中快速提取的基因组DNA可长期保存,并用于多种后续序列分析工作.     

玉米自交系K 12花丝红色基因的分子标记

利用自交系K12和琼68的1套分离群体对玉米红花丝基因进行了遗传分析,发现K12的红花丝由1对显性基因控制,利用数量性状和质量性状基因定位的方法将K 12中控制红花丝的基因定位在第10染色体上,与SSR引物um c 1576的遗传距离为3.0 cM.     

玉米自交系许178背景的综3染色体单片段代换系的构建

以优良自交系综3为供体亲本、许178为受体亲本,通过杂交、回交、自交,结合SSR分子标记辅助选择的方法,构建了一套许178遗传背景的综3染色体单片段代换系(Single segment substitution lines,SSSLs).该群体包含100个含有不同染色体片段的SSSLs,分布在玉米的10条染色体上,片段长度为2.25～186.03 cM,平均长度为53.15 cM,导入染色体片段总长为5 314.80 cM,覆盖率为47.85％.     

玉米杂交种豫单811的最适密度筛选

采用方差分析和多重比较分析方法,对不同种植密度下豫单811的植株性状、穗部性状及产量进行了分析,以明确该品种的合理种植密度,结果表明:6.75万～7.5万株/hm2是豫单811的合理种植密度,其增产潜力达到最大的种植密度为7.5万株/hm2。     

两种玉米温敏不育系的育性相关性状的比较及不育基因的初步定位

本研究通过形态学、生态学、遗传学及基因定位研究表明,玉米温敏不育系琼6Qms和琼68S是两种完全不同的玉米温敏不育系,琼6Qms的育性主要表现为颖壳不开裂,育性转换主要受温度影响,该性状由两对隐性重叠不育基因控制,分别位于第3和第5染色体上。琼68S为花药败育型,其育性转换受温度控制,不育性由一对隐性基因控制,该基因位于第2染色体上。     

农学专升本《遗传学》课程教学改革探究

基于专科和本科培养目标的不同,针对专升本农学专业遗传学教学现状及存在的相关问题进行分析,提出了围绕遗传学课程体系,统筹兼顾,优化教学内容,改革教学方法,加强实验教学等方面,提高学生学习兴趣,增强知识综合应用能力,以适应现代本科教育的需要。     

玉米主要植株性状的杂种优势位点分析

【目的】鉴定玉米株高等植株性状的杂种优势位点为优良玉米新品种选育提供重要的理论依据。【方法】利用一套以综3为供体,许178为受体的单片段代换系群体及其与轮回亲本许178的测交群体,于2014年在河南浚县、新乡、长葛3个试点进行田间鉴定,完全随机区组设计,3次重复,散粉后对株高、穗位高、叶片数进行测定。利用Duncan’s多重比较和t测验分别对玉米株高、穗位高和叶片数进行QTL分析和杂种优势位点分析。【结果】单片段代换系的测交群体在主要植株性状上均表现出一定的杂种优势,其中,株高在浚县、新乡和许昌点的中亲优势值分别为4.74%、3.61%和1.09%,穗位高的中亲优势值分别为6.06%、7.77%和7.51%,叶片数的中亲优势相对较小。利用SSSL群体在3个环境中定位了9个株高的QTL、10个穗位高的QTL、5个叶片数的QTL。利用测交群体定位了6个株高的杂种优势位点,其中3个HL同时被检测到;穗位高检测到8个杂种优势位点,有1个HL被同时检测到;叶片数定位了5个杂种优势位点,有1个HL被同时检测到。利用SSSL及其测交群体分别检测到3个植株性状的24个QTL和19个HL,在5个单片段代换系同时检测到同一性状的QTL和HL。【结论】株高、穗位高和叶片数的杂种优势在单片段代换系测交群体中呈:株高穗位高叶片数。定位到的QTL和HL中的一些在不同环境间存在保守性,且具有较大贡献率,这些主效QTL/HL所在的染色体区域可能存在调控所对应性状的主要基因,可作为进一步研究的依据。而且,少数染色体片段同时调控多个性状的杂种优势,表明所测性状间存在相关性。此外,定位到的株高、穗位高多数HL表现出超显性效应,而多数总叶片数相关的HL显示出显性效应,表明所测性状杂种优势主要来源于位点间的超显性效应。所测的3个性状间存在相关性,3个性状间平衡是遗传改良的重要目标。在育种实践中,上述主效QTL和HL可通过分子标记辅助选择,应用于理想株型育种,加快3个性状间协同改良进程。     

穗上节间数与玉米抗倒伏能力的相关性分析

以4个黄改系和20个来自美国杂交种的自选系为材料,利用NCⅡ设计,分析了玉米穗上节间数与稳位高、株高以及子粒重之间的关系.结果表明,株高是影响玉米子粒重的主要因素,两者呈极显著的正相关,通径系数为2.753 1.穗上节间数与穗位高及稳位高/株高呈显著和极显著负相关,同时穗位高/株高的增加是造成玉米子粒重降低的关键因素之...     

玉米籽粒容重动态变化的QTL分析

【目的】鉴定玉米籽粒灌浆过程中控制容重动态变化的QTL,为容重相关关键基因的克隆奠定基础。【方法】利用一套来源于玉米杂交种农大108(许178×黄C)的包含166个家系的RIL群体,于2009年和2010年分别在郑州、安阳按随机区组设计进行种植。开花时选择生育期一致的植株挂牌,并在授粉后15、22、29、36、43和50 d分期收获,风干穗样籽粒,测定重组近交系群体灌浆不同时期籽粒的容重变化,容重相关数据的统计分析用SPSS18.0软件进行。利用覆盖全基因组的822对SSR标记获得亲本间的多态性标记信息,选择216对在亲本和群体中带型都很清晰的多态性SSR标记构建遗传连锁图谱。以构建的遗传连锁图谱为基础,利用Win QTLCart 2.5复合区间作图在0.05显著水平进行1 000次模拟,检测控制容重动态变化相关的QTL。【结果】农大108及其亲本容重随籽粒灌浆进程的推进不断增加,且呈现慢-快-慢的趋势。遗传因素是影响容重的主要因素,环境因素对容重的影响在籽粒灌浆高峰期较前期和后期小。不同年份间,容重在灌浆DAP22至DAP43期间表现出显著的差异,但最终的容重在年份间差异较小。在籽粒灌浆不同时期,农大108的容重表现多介于双亲之间,没有出现超亲优势情况,表现典型的加性效应。对RIL群体容重性状进行t测验,在不同年份间籽粒灌浆过程中均存在显著差异。4个环境条件下,6个籽粒发育时期,共检测到31个容重相关的QTL,分布在玉米第1、2、3、5、6、7、8和9染色体上,分别有2、4、5、3、4、5、3和3个QTL。这些QTL中,13个QTL的加性效应来自亲本黄C(正值),18个QTL的加性效应来自亲本许178(负值)。单个QTL对容重表型的贡献率在5.9%—29.7%。q TW2c在2010年安阳试点DAP22和DAP36被检测到,贡献率分别为11.5%和14.7%;q TW3c在2009年郑州试点DAP29和DAP36被检测到,贡献率分别为22.2%和14.7%。【结论】qTW2c和qTW3c是在不同时期同时被检测到的玉米籽粒容重动态变化的主效QTL,对容重表型的贡献率均在10%以上,所在的染色体区域可作为后续玉米籽粒容重发育的重要研究目标,用于容重相关基因的图位克隆及功能研究。