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玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法(CIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)对玉米相应叶(V18时期第10片叶、R1时期穗三叶)叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs (sQTLs)区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性(81.0%)、部分显性(14.3%)和超显性(4.7%)等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作(QTL×E, Bin 2.08~2.09),1对QTLs (Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09)参与了显著的加性与加性(AA)上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。 相似文献
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为了利用生物学技术和手段来解决农业问题,让基因组测序技术、转基因及基因编辑等现代分子生物学技术为农业遗传育种服务,实现常规育种与分子设计育种的紧密结合,加速作物精准育种进程,近年颇受学术界关注。现梳理了一些分子生物学专用名词概念,概述了目前在正向遗传学研究中如何利用极端表型材料基于全基因组测序的BSA-Seq方法(MutMap法、MutMap+法、MutMap-Gap法、QTL-seq法)快速定位重要农艺性状的QTL/基因,为快速定位和克隆候选基因提供新思路。 相似文献
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种子是农业的“芯片”,是保障粮食安全的根本,农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此,引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键,通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉,构建1 650个株系的玉米突变体库,从M2和M3后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体,表型变异率约为9.6%。结果表明,具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等,可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种;Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。 相似文献
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以39份玉米自交系为材料,2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验,筛选抗旱鉴定指标,综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明:在干旱胁迫下,39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d,株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低,其中,穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关,可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份,其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四,抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。 相似文献
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干旱威胁着全球农业生产,限制了农业可持续发展的前景。植物叶表皮在生长发育、抵御逆境胁迫、与外界环境进行水分和气体交换中,发挥了至关重要的作用。本研究中,利用水稻(Oryza sativa) less pronounced lobe epidermal cell 2-1 (lpl2-1)和less pronounced lobe epidermal cell 2-2 (lpl2-2)突变体为研究材料,与野生型中花11(Zhonghua 11,ZH11)经干旱胁迫和不同浓度盐处理,发现lpl2-1和lpl2-2对逆境胁迫响应更敏感,复水后统计成活率极显著降低,低于对照1/2。相比ZH11,lpl2-1和lpl2-2株高变矮,根长变短,相同叶序气孔密度、气孔开度均极显著增加,且表皮扁平细胞边缘锯齿状凸出变平滑,嵌套不紧密,导致lpl2-1和lpl2-2比ZH11水分散失更多;离体叶片失水实验也证明了lpl2-1和lpl2-2叶片在等时间内失水更快,失水率更高;且过表达Os LPL2转入lpl2-1中,OE-Os LPL2/lpl2-1转基因阳性植株恢复了lpl2-1平滑表皮及对干旱和盐胁迫的... 相似文献
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为了研究不同混合比例与青贮制剂组合对紫花苜蓿和甜高粱裹包青贮饲料营养成分与发酵品质的影响,试验以紫花苜蓿和甜高粱为原料,按照鲜重比为100∶0(A1S0)、75∶25(A3S1)、50∶50(A1S1)、25∶75(A1S3)、0∶100(A0S1)进行裹包青贮,每种比例再设3种青贮制剂处理[分别为0.01 g/kg乳酸菌(LAB)、0.005 g/kg纤维素酶(E)、0.01 g/kg乳酸菌+0.005 g/kg纤维素酶(LE)处理]和零添加对照(CK)处理,青贮60 d后测定裹包青贮饲料的营养成分和发酵品质。结果表明:当青贮制剂相同时,随着混合原料中紫花苜蓿比例的降低、甜高粱比例的增加,各处理的干物质、粗蛋白含量大体呈现降低趋势,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和可溶性碳水化合物含量大体呈现升高趋势;当混合比例相同时,LAB、E和LE处理的干物质、粗蛋白和可溶性碳水化合物含量均高于CK处理,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量基本低于CK处理(A1S0混合比例LAB处理的中性洗涤纤维、LE处理的酸性洗涤纤维,A0S1混合比例LAB处理的酸性洗涤纤维除外);仅A1S3混合比例E和LE处理、A0S... 相似文献
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