温热带玉米株高的全基因组关联分析

以365份遗传背景丰富的玉米自交系为材料,采用自主研发的55K芯片,在海南三亚、河南新乡和北京顺义3个环境下对玉米自交系株高进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。结果表明,株高在3个环境下变异非常丰富,有从低纬度到高纬度逐渐增加的趋势,株高在基因型、环境、基因型与环境互作方面均达极显著差异水平。全基因组关联分析表明,不同环境下均检测到与株高显著关联的位点,在第1、3、5、6、7、8号染色体上均发现了显著关联的SNP。新乡和顺义环境下,在bin5.05区段发现了显著关联的SNP;三亚和顺义环境下,在bin6.05区段发现了显著关联的SNP。对关联分析显著的SNP位点比对到B73参考基因组上,在maizeGDB网站上得到22个最可能的候选基因,为探索玉米株高遗传机制提供参考。     

玉米子粒脂肪含量的全基因组关联分析

利用分子标记对控制玉米脂肪合成的关键基因进行定位,从分子水平上阐明其遗传机理,提高高油玉米的育种效率。以吉林省80份核心玉米自交系为关联群体,2014年和2015年分别在吉林农业大学试验地进行田间试验,将自交收获的果穗晾晒脱粒后用NIRFlex N-500近红外光谱仪测定其子粒脂肪含量。同时使用Illumina PE150测序仪对80份玉米自交系进行全基因组重测序,共获得1 490 007个高质量的SNP用于后续的关联分析。结果表明,玉米子粒脂肪含量的变异范围为2.83%~6.81%,广义遗传力为63.3%。经过两年1点的全基因组关联分析共筛选得到10个SNP位点与子粒的脂肪含量显著关联(P0.000 001),解释的表型贡献率为0.65%~34.5%,其中位于染色体框4.01的SNP标记表型贡献率最高为34.5%。在显著性SNP位点(P0.000 001)的连锁不平衡区域(5.2 kb)内共挖掘出6个候选基因,分别预测编码MYB转录因子、果胶酯酶、谷氨酰胺合成酶和3种无特征功能的假定蛋白,可能与脂肪的合成代谢密切相关,可为高油玉米材料的分子标记辅助选择及克隆调控玉米子粒脂肪含量的关键基因提供参考。     

玉米子粒氮浓度全基因组关联分析

利用 253 份玉米自交系为关联群体,利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)和基因组相关预测集成工具(GAPIT),分别对其子粒氮浓度进行全基因组关联分析。结果表明,共鉴定 25个与子粒氮浓度显著关联的 SNP(P<1.72E-05)。其中,GLM、FarmCPU和GAPIT方法分别检测到12、15和1个位点。S3_202120604、S1_2007087 47和S5_10258682在GLM和FarmCPU两种方法中均能检测到。Bin1.06、Bin3.07、Bin5.04、Bin1.07和Bin5.02可能是影响子粒氮浓度的重要区段。共挖掘30个相关候选基因,其中 Zm00001d031747、Zm00001d031749、Zm00001d031753、Zm00001d043502和Zm00001d01339等可能是影响玉米子粒氮浓度的关键候选基因。     

玉米百粒重全基因组关联分析

以100份玉米自交系为材料,通过对2019-2020年山西榆次和太谷两地百粒重数据的测定,计算最佳线性无偏差预测值,结合均匀分布于玉米基因组的44 935个SNP标记,基于GLM模型和FarmCPU模型对百粒重进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。关联分析结果表明,共鉴定到25个与百粒重显著关联的SNP(P<2.324e^-5),其中,关联位点1＿274302441、1＿298518163和9＿32699254位于已定位粒重QTL(Quantitative trait loci)的bin内。在显著SNP位点的连锁不平衡范围内共挖掘出28个候选基因,其中,GRMZM2G116640(乙酰氨基葡萄糖转移酶)、GRMZM2G048733(ABA受体蛋白)、GRMZM2G106424(14-3-3类蛋白)和GRMZM2G024104(谷氨酰胺合成酶)等是重要的百粒重候选基因。     

青贮玉米中性洗涤纤维含量全基因组关联分析

中性洗涤纤维(NDF)是衡量青贮玉米纤维质量重要指标之一.以341份玉米自交系为材料,于2018年在沈阳和通辽种植并收获,对其秸秆NDF含量测定.利用全基因组重测序获得高质量的6 276 612个SNPs用于全基因组关联分析,结果表明,在所有染色体上共检测到69个显著SNPs位点(P＜1.0x10-6),在显著水平P＜...     

玉米株高和穗位高的全基因组关联分析

以580份遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体,利用分布于全基因组的31 826个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)分别对株高和穗位高性状3年表型值及BLUE(Best Linear Unbiased Estimate)值进行全基因组关联分析。结果表明,4个环境下共检测到58个显著性SNPs,共定位的SNPs有6个,其中3个与株高显著关联,4个与穗位高显著关联。在共定位显著标记440 kb范围内,共检测到76个关联基因,其中66个有基因描述,53个基因在GO(Gene Ontology)富集分析中得到分类,可归类到20类生物过程、10类分子功能以及8类细胞组成。综合基因功能注释和GO富集分析结果,预测了7个可能与株高和穗位高性状有关的候选基因。     

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。     

玉米株高和穗位高的全基因组关联分析

以360份具有广泛遗传变异的玉米自交系为试验材料,分别在四川崇州、洪雅、雅安和云南西双版纳4个地点,利用44 569个SNP标记对玉米株高、穗位高进行全基因组关联分析。结果表明,在不同环境下,株高和穗位高的表型均符合正态分布,且二者呈极显著的正相关关系。采用混合线性模型MLM在全基因组范围内对控制株高和穗位高的SNP进行挖掘,共检测到6个与株高显著关联的SNP位点,解释表型变异的14.26%;检测到18个与穗位高显著关联的SNP位点,解释表型变异的12.62%。在四川洪雅和雅安两个环境中检测到1个与株高相关稳定的SNP,该位点关联到的基因与细胞氨酰生物合成有关,推测其可能参与生长素合成,进而调控茎秆节间长。     

玉米苗期抗旱性杂种优势表现研究

以43个玉米杂交组合及其相应亲本为材料,利用20%PEG-6000溶液在苗期模拟干旱胁迫,研究玉米苗期抗旱性的杂种优势表现,并探讨与亲本间的相关性。结果表明,12个组合存在正向超亲优势,18个组合具有正向中亲优势;以中单808作为对照,13个组合表现为正向对照优势。玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与母本、父本、高值亲本、低值亲本及亲本均值间的相关性一致,均未到达显著水平,表明玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与亲本间无明显的相关性,在育种实践中,不能根据亲本抗旱性来预测杂交种的抗旱性。     

玉米芽苗期抗旱性研究进展综述

玉米从播种到出苗这一阶段对水分十分敏感.这一时期土壤水分不足,影响到萌发出苗,给玉米的播种、全苗、壮苗造成了很多困难.近些年来国内外对芽苗期抗旱性与抗旱机理的研究主要有以下几个方面:水分胁迫对玉米种子萌发生理生化反应的伤害;玉米芽苗期抗旱性的评价;玉米芽苗期抗旱性的遗传及育种等.本文对以上研究报道做一综述。     

玉米萌芽期抗旱性研究

对4个自交系丹340、丹9046、丹598和Mo17组成的6个杂交组合进行了萌芽期抗旱性研究.结果表明水分胁迫降低了杂交种的发芽势和发芽率,阻碍了胚芽和胚根的生长,降低了种子中贮藏物质的利用效率,也降低了胚乳中的淀粉酶活性.试验表明,不同杂交种在抗旱性上存在明显差异,抗旱性强的杂交种在水分胁迫下仍然保持较高的发芽势和发芽率,贮藏物质的利用效率和淀粉酶活性下降的幅度较小.因此认为通过对上述这些指标的测定可以较好地反映出玉米杂交种萌芽期的抗旱性。     

不同玉米自交系萌发期抗旱性鉴定

以35份玉米自交系为试验材料,采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标,利用抗旱系数(DC值)、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响,结合主成分分析和聚类分析,鉴定出抗旱型材料4份,分别为1153、1245、1246和PHT11;干旱敏感型材料3份,分别为PHJR5、LH284和A14242;其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。     

玉米芽苗期抗旱性鉴定指标的选取

Utilized the 10 inbred lines of maize and matching the 24 hybrids as materials.By measuring 12 indicators for the maize seedling emergence stage under drought stress on the relative germination ratio,roots relative growth,sprout index of drought resisting,leaves relative water content,seedlings drought stress survival rate,seedling plant height and so on.And by utilized the gray correlation,hybrid heterosis and parent-offspring correlation analysis of corn shoots and identified the drought resistance indicators for evaluation and selection.The results showed seed germination index-tolerance,seedling survival rate could be defined as selection of the drought resistance indexes in maize seedling emergence stage resistance of the primary indicators.Root relative growth,relative water content,seedling height and relative germination rate may be taken as selection of the drought resistance indexes in maize seedling emergence stage resistance of the secondary indicators.     

玉米抗旱性的相关研究

本试验在干旱和自然两种状态下对玉米的抗旱性进行了研究结果表明、干旱对玉米的胁迫作用是一个综合效应；提出了抗旱性鉴定的三联指标．即：结实率—出子率—单株生产力；同时指出：王米抗旱性鉴定宜在干旱条件下更理想。     

玉米抗旱性研究的现状及展望

本文从玉米的生长发育状况、生物膜结构、激素调节、干旱诱导蛋白等方面综述了干旱胁迫对玉米的伤害及玉米抗旱性的生物学机理,简要介绍了当今玉米抗旱性研究的动向。     

PEG-6000胁迫下玉米品种萌发期抗旱性鉴定与评价

以收集的52个推广应用的春播玉米为供试材料,运用渗透压为0.5 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定各品种发芽率、耐旱萌发指数等10个鉴定指标。以鉴定指标的相对值作为抗旱性评价指标,应用多种分析方法对各指标进行比较分析并对品种进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫下各指标均受到不同程度的影响,其中,发芽势可用于玉米萌发期抗旱性的快速与初步鉴定。发芽势、发芽率、发芽指数与耐旱萌发指数4项指标可作为抗旱能力的主要鉴定指标,种子吸水率与胚根胚芽长、贮藏物质运转率可作为间接抗旱鉴定指标。根据供试品种隶属函数值,利用聚类分析将其分为4个不同的耐旱等级,筛选出17个抗旱型品种。     

几个常用玉米自交系耐旱性的比较

The author carried on this experiment using the shed of drought-resistance and studied the drought-resistance of six different common maize lines.The results showed that the drought resistances had much difference among different maize lines.The relative water contents,MDA contents,conductivity and drought resisting index of maize leaf could be the appraisal index of maize drought resistance.