玉米胚乳遗传基础及相关基因研究

玉米是多用途作物,其价值主要体现在籽粒上.玉米胚乳是籽粒储存营养的主要部位,胚乳的贮藏物质主要有淀粉、蛋白质和油脂等,其中淀粉的含量最多,研究玉米胚乳的遗传基础及其相关基因对提高玉米品质和产量有重要意义.本文在总结分析前人研究的基础上,主要介绍玉米胚乳相关基因的遗传效应、突变基因分类、编码产物及互作效应,以期为玉米产量和品质育种提供借鉴.     

大麦旗叶长和宽的QTL分析

为解析调控大麦旗叶大小的遗传机制,以1个大麦重组自交系(RIL)群体(由J36528和BMJ89为亲本构建,包含125个F10代)为材料,利用447个DArT和8个SSR标记绘制遗传连锁图谱,结合4年2点共6个生态环境下测得的旗叶长和宽表型数据,鉴定旗叶长和宽相关的QTL。结果表明,所构建的遗传图谱包含7个连锁群,总长1 034.96 cM,平均每条染色体147.85 cM,标记密度为2.27 cM。共检测到7个旗叶长QTL和5个旗叶宽QTL,分布在2H、4H、5H、6H和7H染色体上。其中,有2个旗叶长主效位点 QFll.sicau-JB-5H.2和 QFll.sicau-JB-6H.1,能够在多环境下稳定表达,表型变异解释率范围分别为12.02%~  19.95%和16.69%~16.99%;二者累加对旗叶长具有增加效应,聚合这2个位点对大麦旗叶长的调控和产量提升具有潜在价值。另外,有1个旗叶宽主效位点 QFlw.sicau-JB-4H在多环境下能够稳定表达,表型变异解释率为15.03%~23.99%。将主效QTL锚定到大麦参考基因组后比对发现, QFll.sicau-JB-6H.1可能为新位点,而 QFll.sicau-JB-5H.2可能与小麦第五部分同源群检测到的旗叶长位点具有同源性。本研究鉴定获得的与旗叶长和宽相关的稳定表达的主效QTL对大麦不同旗叶形态基因的精细定位和分子辅助育种提供了依据。     

不同鲜食玉米灌浆期子粒主要营养成分的积累动态

通过理化方法对5种不同类型的14个鲜食玉米品种在不同灌浆期子粒的营养成分进行分析,研究不同类型鲜食玉米子粒主要营养成分的积累动态,筛选能够指示不同类型鲜食玉米最佳采收期的客观理化指标。结果表明,鲜食玉米灌浆期子粒的可溶性总糖、蔗糖、还原糖、蛋白质、支链淀粉、直链淀粉和含水量在不同品种间、不同灌浆期间差异极显著。随着子粒的发育,不同类型鲜食玉米品种的可溶性总糖和蔗糖含量呈动态曲线变化,变化趋势都是先上升后下降;还原糖含量和含水量呈不断下降的趋势;直链淀粉和支链淀粉含量呈不断上升的趋势;蛋白质含量变化幅度很小,变化趋势不明显。根据鲜食玉米营养成分与品质的关系,提出子粒含水量结合可溶性糖含量和粗淀粉含量可分别作为甜玉米和糯玉米最佳采收期的指标。