强优势玉米杂交种雌穗发育期间的基因表达谱动态及重要功能基因

利用基因芯片杂交方法,检测强优势玉米杂交种(C8605-2×W1445)雌穗发育过程中的基因表达动态,以期为进一步研究雌穗发育的分子机制提供证据。在雌穗到达小穗分化期之后8 d内,有671个基因的表达水平发生显著变化,主要表现出4种不同的表达模式。这些差异表达的基因涉及代谢、发育、刺激应答、细胞信号转导、物质运输等多个方面。细胞分裂基因、细胞壁结构和修饰蛋白基因在雌穗发育过程中大多表现为上调表达,可能对雌穗细胞的分化和果穗性状的形成产生重要影响。蛋白激酶、细胞信号转导以及转录因子基因等上游的信号传输和调控基因在雌穗的发育中也可能具有重要作用。     

玉米简单重复序列不对等交换的热点区域定位

生物基因组中简单重复序列的多态性是同源染色体不对等交换的结果之一,因此明确不对等交换的热点区域具有重要的理论意义。利用来源于优良玉米杂交种豫玉22的一套重组近交系(RIL)群体,对其遗传组成进行了SSR标记分析,发现40个不对等交换的SSR标记,不对等交换在群体间发生的概率介于0.34%~14.63%之间,每世代发生的频率为10^-2~10^-1,其中(AG)n重复的标记占发生不对等交换总标记的58.3%。有31个不对等交换标记分布于染色体上的11个热点区域,位于第9染色体以外的其它染色体上,其中第3和第5染色体上各分布2个不对等交换的热点区域。     

玉米细胞质雄性不育材料CMS-P的胞质分类研究

采用育性恢复专效性测定、PCR分类鉴定、类质粒鉴定3种玉米不育细胞质分类方法,对本室从爆裂玉米（Zea mays everta）种质中发现的玉米细胞质雄性不育材料“CMS-P”进行了胞质分类研究,一致表明CMS-P属于S型不育胞质。这为CMS-P的有效利用提供了理论依据。卡方测验表明,S组田间育性表现恢复的各组合花粉可染率并不完全符合1∶1的分离比例,CMS-P向可育方向偏移的程度更大。花粉可染率在不同测验系、不同胞质、不同环境间都表现出较大差异,胞质与核微效基因间的互作可能是影响育性稳定性的主要因素。     

不同干旱胁迫条件下我国玉米骨干自交系的抗旱性比较研究

以目前我国科研育种和生产中84份骨干自交系为材料,采用2种不同的干旱胁迫处理,依据成熟期产量和产量构成因素的表现剖析其抗旱性,发现我国玉米自交系存在着丰富多样的抗旱类型及抗旱丰产类型,它们是我国玉米抗旱育种的重要种质资源;抗旱性分析发现, 产量构成因素的抗旱性存在着较大差异,有些材料表现生育中、后期均抗旱,有些材料只在某一个生育时期表现较强的抗旱性;抗旱丰产性分析发现,产量构成因素的抗旱指数同样存在着较大的差异,有些材料穗粒数、百粒重抗旱指数均较高,有些材料穗粒数抗旱指数较高,还有些材料百粒重抗旱指数较高,表明不同的玉米能够以不同的途径实现抗旱丰产。     

玉米分子遗传框架图谱构建

以48-2×5003的166个F2单株为作图群体,利用135个RFLP探针和131对SSR引物对亲本48-2、5003之间的多态性进行了检测,筛选出109个RFLP多态性探针和81对SSR多态性引物用于F2群体分析,利用上述109个RFLP标记和81个SSR标记,构建了具190个RFLP、SSR标记199个标记位点的玉米分子遗传图谱,覆盖整个基因组2984.1 cM,标记间平均间     

热带、亚热带自交系与中国温带玉米种质杂交种的研究

在春、夏播 2个环境下鉴定评价了代表中国温带玉米主要杂优群的 5个自交系、3个改良群体与 10个热带亚热带自交系间杂交种的产量、农艺性状和配合力。结果表明 :基因型、一般配合力、特殊配合力、基因型×环境互作的方差达到显著 ;在春、夏播环境下均可选出产量高于对照掖单 13的杂交组合 ,说明温热杂交种具有较高的利用潜力 ;散粉吐丝延迟 ,株高和穗位高增加 ,果穗变细、穗行数减少 ,是利用温热杂交种的突出问题 ;果穗长度、千粒重、行粒数是温热杂交种的优点。代表我国主要杂优群的种质对温热杂交种的选择和热带亚热带种质的改良具有不同的利用价值 :自交系 4 78对于降低温热杂交种的株高、穗位高 ,旅 9对于增加果穗粗、穗行数 ,黄早 4对于散粉、吐丝的提早及雌雄协调 ,Mo17对于增加果穗长、行粒数、出籽率 ,豫 5群体对于提高粒重 ,都具有不同程度的改良效果     

利用cDNA—AFLP技术研究玉米基因的差异表达

利用cDNA-AFLP技术，对玉米强优势组合和弱优势组合及其双亲自交系在苗期和雄穗生长锥伸长期的基因表达进行了分析。结果表明，玉米强优势组合和弱优势组合的基因表达有明显差异，基因表达有多种类型，表现出质和量的差异，不仅有增强，也有双亲沉默，弱优势组合双亲沉默的数量在苗期和雄穗生长锥伸长期均高于强优势组合，杂     

利用SSR分子标记鉴定若干玉米自交系的亲缘关系

利用SSR分子标记技术对当前和过去广泛应用的12个玉米自交系进行遗传多样性分析,并划分了杂种优势群。在SSR分析中,选用107对基本均匀分布在玉米10条染色体上的扩增带清晰且具有多态性的SSR引物,在供试材料中共检测出419个等位基因变异,平均每对引物检测出3．9个等位基因,平均多态性信息量为0．60。聚类分析将12个自交系划分为6类,即Ⅰ(综31,综3,自330,Va35)、Ⅱ(吉63,旅28),Ⅲ(黄早四,大秋36)、Ⅳ(B73),Ⅴ(太183),Ⅵ(87-1,P138)。研究结果表明,用SSR标记划分杂种优势群与自交系系谱关系基本一致。来自于综合种的综31、综3在本研究中被归为Ⅰ类,它们与组成综合种的亲本自交系的关系依次为与自330最近,其次为Va35,而与吉63、黄早四、旅28、B73、大秋36、太183的亲缘关系较远。新选系综31、综3与其亲本系相比与Ⅵ类杂交可产生更大的优势。     

玉米数量性状基因定位

以48-2×5003的166个F2:3 家系作为定位群体,采用13×13a-简单格子方设计,在成都、雅安分别调查了株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粗、轴粗、粒深、300粒重、出籽率、小区产量等12个经济性状,采用区间作图法对其进行QTL定位分析,共检测出59个QTL,每个性状检测出3～8个QTL,单个QTL的作用可解释表型变异