玉米雄穗主要性状QTL定位分析

研究以RA×M5P构建而成的包含205个家系的RIL群体为作图群体,结合2个环境下的表型鉴定,运用复合区间作图法(CIM)对玉米雄穗长(TL)、雄穗分枝数(TBN)和雄穗重(TW)等雄穗性状进行QTL定位分析。结果表明,2个环境条件下,共检测到3个与TL性状连锁的QTL位点,分别位于第3、5、8号染色体上,可解释表型变异的5.19%~5.97%;共检测到5个与TBN性状连锁的QTL位点,分别位于第1、2、3、9号染色体上,可解释表型变异的3.66%~8.41%,在染色体bin值1.04、9.03位置,2个环境中均稳定检测到与TBN连锁的QTL位点;共检测到3个与TW性状连锁的QTL位点,分别位于第4、8号染色体上,可解释表型变异的4.39%~13.65%,在染色体bin值4.04~4.06、4.08位置,2个环境中均稳定检测到与TW连锁的QTL位点。这些不同环境条件下稳定检测到的雄穗性状QTL位点可以为进一步的遗传研究提供理论基础。     

玉米雄穗主轴长和分枝数QTL定位

合理的雄穗结构在协调玉米株型、增加生物产量方面具有重要的意义,而雄穗结构的2个重要指标分别是雄穗主轴长和分枝数。本研究利用玉米雄穗主轴长和分枝数具有显著差异的自交系Y915和郑58构建重组自交系(RIL)群体,在连续自交6代后,利用高密度分子遗传图谱在3个环境(2020年春扬州、2021年春扬州和2021年夏镇江)对玉米雄穗主轴长(TL)和分枝数(TBN)进行QTL分析。结果共检测到6个雄穗主轴长QTLs,分布于1号、8号和10号染色体上,贡献了5.10%～14.63%的表型变异;4个雄穗分枝数相关性状QTLs,分布于1号、4号和6号染色体,贡献了5.69%～10.56%的表型变异。其中在多个环境下检测到qTBN1-1位点,并且此区间上还有1个控制雄穗主轴长的位点qTL1-1。本研究将为挖掘玉米雄穗主轴长和分枝数基因和分子标记辅助品种改良提供参考。     

玉米雄穗主要性状研究进展

雄穗性状是玉米生长发育过程中重要的农艺性状。介绍了玉米雄穗与产量的关系,环境因素对雄穗的影响,并综述了前人对玉米雄穗主要性状的遗传研究及数量性状基因座(QTL)定位分析,以期为玉米高效育种、高产栽培以及深入开展玉米雄穗性状的遗传研究提供一定的理论基础。     

基于SNP遗传图谱定位玉米雄穗分枝数和主轴长QTLs

以玉米雄穗分枝数差异显著的自交系豫086(分枝数多)和豫M 1-7(分枝数少)杂交获得F_1,通过单粒传法获得含177个株系的F_7 RIL群体。以玉米10 kb SNP芯片进行RIL群体基因分型,构建高密度遗传图谱,并利用QTL Cartographer 2.5对郑州和海南2个环境下玉米雄穗分支数(Tassel branch number,TBN)和玉米雄穗主轴长(Total tassel length,TTL)进行QTL分析。结果表明,构建的高密度遗传图谱覆盖玉米10条染色体,包含1 792个簇,覆盖基因组长度为2 109.45 cM,相邻簇之间平均距离为1.18 cM。在此图谱基础上采用复合区间作图法,在2个环境下共检测到了24个雄穗相关性状QTLs。其中7个与TBN相关QTL分布于第3, 8和10条染色体上,单个QTL的表型变异范围是6.74%～13.88%;其余17个为与TTL相关QTL,位于第1,3,5,6,8和9染色体上,单个QTL位点可解释5.59%～18.66%的表型变异。在2个环境下检测到了一个相同的TTL相关QTL位点(qTTL1-2)和2个既控制TBN又控制TTL的QTL位点(qTBN8郑州,qTTL8郑州;qTBN8-3海南,qTTL8海南)。     

玉米雄穗性状的产量效应及遗传表达

按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ双列杂交设计,对玉米两雄穗性状穗颈长和雄穗重进行了研究,结果表明,雄穗是重要的产量影响因子,在产量形成的总变异中其作用可占到３７．４％,文中同时表述了在Ｍａｔｈｅｒ加－显模型下两雄穗性状的遗传表达等特点可供参考的育种对策。     

基于掖478导入系的玉米雄穗分枝数QTL定位

为玉米雄穗分枝数的遗传改良和分子育种提供参考,以有掖478遗传背景的SL19-22导入系为母本与轮回亲本掖478杂交,构建F2群体,在3种生态环境下田间种植观察亲本及其F2群体的雄穗分枝数,并采用SSR标记和单标记作图法进行基因型鉴定和雄穗分枝数的QTL定位分析。结果表明:2016年在QY、SH和SF环境下,掖478亲本的雄穗分枝数分别为(17.5±2.5)个、(14.8±2.1)个和(19.0±2.4)个,SL19-22亲本分别为(10.2±2.4)个、(11.3±1.7)个和(12.9±1.7)个,F2群体分别为(12.9±2.7)个、(13.9±4.2)个和(14.5±3.8)个,且2亲本的雄穗分枝数差异达显著水平(P0.05)。在SH和SF环境下,检测到在第5染色体umc1225位点处有1个控制雄穗分枝数的QTL位点,其对雄穗分枝数表型变异的贡献率分别为24.4%和33.9%。因此,雄穗分枝数较少的SL19-22亲本可作为种质材料进行雄穗分枝数改良,umc1225则可用于玉米雄穗分枝数的分子标记辅助选择育种。     

玉米几个穗部性状的遗传分析

通过对Ｇｒｉｆｆｉｎｇ４配制的１５个杂交种的研究。结果表明：百粒重，穗长，穗行数和行粒数与单株位粒重有较大的遗传相关系。各性状对单株粒重直接贡献的大小依次为果穗重，百粒重，穗行数，行粒数，穗长，穗粗和子料深度。配合力分析结果表明，百粒重，穗行数在遗传中加性效应所占比重较大，适于早代选择；而行粒数在遗传中非加性效应所占比重较大，适于早代选择；而行粒数在遗传中非加性效应所占比重较大，宜于早代测配，选育     

爆裂玉米雄穗性状主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型,以爆裂玉米杂交组合吉爆902的P1、F1、P2、B1：2、B2：2和F2：3,6个家系世代群体为材料,对雄穗性状进行多世代联合分析。结果表明：爆裂玉米雄穗长度由1对完全显性主基因＋加性．显性多基因控制遗传;雄穗分枝数由多基因控制遗传。B1：2、B2：2、F2：3三个家系世代雄穗长度主基因遗传率分别为54．01％、58．88％、58．62％,雄穗分枝数多基因遗传率分别为86．82％、85．28％、84．82％。     

玉米雄穗性状主基因—多基因遗传的初步研究

以４７８×ＣＭＩ３１２和丹３４０ ×ＣＭＬ３２２等两个组合的 ６个世代（Ｐ_１,Ｐ_２, Ｆ_１,Ｆ_２, Ｂ_１, Ｂ_２）为材料,采用数量性状的主基因－多基因混合遗传模型,重新研究了玉米雄穗分枝数和雄穗长度的遗传．结果表明,玉米雄穗分枝数和雄穗长度在２个不同的组合中都表现为一对主基因加多基因遗传和多基因遗传等两种遗传模式．     

玉米雄穗性状主基因一多基因遗传的初步研究

以478×CML312和丹340×CML322等两个组合的6个世代(P1 ,P2,F1,F2,B1,B2)为材料,采用数量性状的主基因-多基因混合遗传模型,重新研究了玉米雄穗分枝数和雄穗长度的遗传.结果表明,玉米雄穗分枝数和雄穗长度在2个不同的组合中都表现为一对主基因加多基因遗传和多基因遗传等两种遗传模式.     

玉米雄穗分枝数分化发育基因研究进展

为了挖掘玉米雄穗分枝数分化发育过程关键基因优异等位变异、开展玉米雄穗设计育种。本文综述了玉米雄穗分枝数QTL定位研究进展,阐释了控制玉米雄穗分枝数分化发育关键基因功能及其调控网络。指出了已定位的能稳定遗传的玉米雄穗分枝数主效QTL较少,而且通过突变体克隆的玉米雄穗分枝数分化发育基因表现出极端表型,不能直接应用于玉米育种实践的问题。提出了通过构建玉米雄穗分枝数QTL近等基因系和根据雄穗分枝数分化发育关键基因特征在自然群体寻找优异等位变异的建议,有助于图位克隆玉米雄穗分枝数主效基因、挖掘玉米雄穗分枝数优异基因资源,从而进行玉米产量和株型相关性状的分子育种。     

低植酸玉米自交系的筛选及其遗传分析

 【目的】筛选获得低植酸玉米自交系,研究低植酸性状的遗传规律,为低植酸玉米杂交种的选育提供依据。【方法】通过钼酸铵显色法对100份玉米自交系进行测定,将筛选得到的低植酸自交系鲁原92与已知低植酸突变体Lpa/lpa241、Lpa/Lpa241和齐319进行杂交,分析低植酸性状的遗传;并用钼酸铵显色法和植酸含量国标测定法对6个不同来源的齐319、鲁原92及其杂交种进行植酸含量比较分析,同时通过发芽试验对齐319、齐319×Lpa241/lpa241、鲁原92×Lpa241/lpa241、鲁原92×齐319苗期表现进行鉴定分析。【结果】钼酸铵显色法显示,鲁原92的无机磷含量达到0.93 μg?mg-1水平,初步确定属于低植酸自交系;其低植酸性状受隐性单基因控制,可能与lpa241等位;齐319在植酸性状上表现杂合性,存在苗期纯合致死现象;齐319×Lpa241/lpa241、鲁原92×Lpa241/lpa241、鲁原92×齐319 F2苗期纯合致死比例相近;不同来源的同一自交系间植酸含量存在显著差异。【结论】筛选得到低植酸自交系1个,分析其低植酸性状为隐性单基因控制,且与lpa241等位。     

Screening Methods for Waterlogging Tolerance at Maize （Zea mays L.） Seedling Stage

Waterlogging strongly affects agronomic performance of maize （Zea mays L.）. In order to investigate the suitable selection criteria of waterflooding tolerant genotypes, and identify the most susceptible stage and the best continuous treatment time to waterlogging, 20 common maize inbred lines were subjected to successive artificial waterflooding at seedling stage, and waterlogging tolerance coefficient （WTC） was used to screen waterflooding tolerant genotypes. In addition, peroxidase （POD） activities and malondialdehyde （MDA） contents were measured for 6 of 20 lines. The results showed that the second leaf stage （V2） was the most susceptible stage, and 6 d after waterflooding was the best continuous treatment time. Dry weight （DW） of both shoots and roots of all lines were significantly reduced at 6 d time-point of waterlogging, compared to control. POD activities and MDA contents were negatively and significantly correlated, and the correlation coefficient was -0.9686 （P 〈 0.0001）. According to the results, WTC of shoot DW can be used for practical screening as a suitable index, which is significantly different from control and waterlogged plants happened 6 d earlier. Furthermore, leaf chlorosis, MDA content and POD activities could also be used as reference index for material screening. The implications of the results for waterlogging-tolerant material screening and waterlogging-tolerant breeding have been discussed in maize.     

玉米雄穗碳氮代谢研究

大田条件下,以农大364和郑单958为材料,对两种基因型玉米各生育时期雄穗可溶性糖、蔗糖以及可溶性蛋白质积累状况进行了研究.结果表明,随着玉米生育进程的推进,可溶性糖、蔗糖含量呈现先升后降的变化趋势,在散粉期达最高值,说明抽雄期至散粉期是一个碳水化合物积累的过程.可溶性蛋白质呈现不断下降的变化规律,成熟期降至最低值.     

热带玉米种质资源杂种优势研究

[目的]研究热带玉米(Zea mays L.)种质资源的杂种优势,探讨其在高纬度温带地区的利用价值和利用方法。[方法]采用完全双列杂交法,以黄早四、丹340、Mo17和B73为测试种,分析已筛选出的5个热带自交系和4个我国分属4大类群的温带玉米种质自交系的杂种优势。[结果]单株产量杂种优势明显,热带×温带的杂种优势大于热带×热带和温带×热带的模式。[结论]该研究可为热带玉米种质在辽宁省的利用提供理论依据。     

农杆菌介导bar基因转化玉米幼胚的研究

通过农杆菌介导法,采用抗除草剂基因(bar)转化3个玉米自交系的幼胚,并对遗传转化影响因素进行优化。结果表明,2,4-D浓度为2 mg·L-1时,胚性愈伤组织诱导率较高;农杆菌最佳的侵染时间为20 min;乙酰丁香酮(AS)明显提高了幼胚的GUS瞬时表达频率,适宜浓度为200μmol·L-1;温和选择方法适于幼胚转化,不定芽诱导培养基、芽伸长培养基和生根培养基中潮霉素的浓度分别为8、6、2 mg.L-1;获得7株PCR检测以及除草剂抗性试验阳性植株。     

玉米细胞悬浮系的建立与单细胞培养效果

以330、辽7352和丹340共3个玉米自交系的雄幼穗为外植体获取愈伤组织,建立悬浮细胞系,在改良MS、改良B5、改良1/2B5 培养基中进行细胞悬浮培养。试验中发现 ,基因型和培养基对细胞悬浮系有很大影响,其中供试材料330表现最好,圆形细胞率平均达16.5%,改良1/2B5 培养基有利于细胞悬浮培养,500mg·L-1的水解酪蛋白对悬浮细胞生长有促进作用。2,4 -D的浓度影响悬浮细胞的生长和细胞成活率,浓度为1.0～2.0mg·L-1时比较适宜。细胞悬浮培养5～7d继代1次。在悬浮培养1个月后 ,经400目镍网过滤筛选,获得单细胞。单细胞培养中,激素水平和培养方式影响单细胞的分裂率,其中2,4-D的浓度为0.5～1.0mg·L-1时比较适宜。浅层培养和看护培养有利于单细胞的生长。在单细胞培养过程中试验获得了愈伤组织。     

Establishment and Optimization of the Regeneration System of Mature Embryos of Maize (Zea mays L.)

A reliable system was developed for regeneration from mature embryos derived from callus of four maize inbred lines (Liao 7980,Dan 9818,Dan 340,and Dan 5026).The protocol was mainly based on a series of experiments involving the composition of culture medium.We found that 9 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in MS medium was optimum for the induction of callus.The induction frequency of primary calli was over 85% for four inbred lines tested.The addition of L-proline (12 mM) in subculture medium significantly promoted the formation of embryogenic callus but it did not significantly enhance growth rate of callus.Efficient shoot regeneration was obtained on regeneration medium containing 2.22 μM 6-benzylaminopurine in combinations with 4.64 μM Kinetin.Regenerated shoots were rooted on half-strength MS medium containing 2.85 μM indole-3-butyric acid.This plant regeneration system provides a foundation for genetic transformation of maize.     

Study on the Photosynthetic Characteristics in Spring Maize （Zea mays L.）of Different Quality Type

common maize synthetic rate（ Photosynthetic characteristics were probed by sweet maize, waxy maize, high starch maize and The results revealed that leaf area index （LAI）, chlorophyll a content, chlorophyll b content,photo-PR） showed single peak curve at the whole growth stage. The stages of peak were different according to different varieties. NEAUS4 had the lowest peak and while SIDAN 19 had the highest among all stages. Ratio of chlorophyll a to b was low at seedling stage, reached the peak atjointing stage and then declined. SIDAN 19 had the lower level at the last stages.