玉米胚大小及其相关性状的QTL分析

胚大小在调控玉米籽粒营养组成及籽粒大小方面扮演着重要角色,解析玉米胚大小自然变异的遗传基础对玉米籽粒品质和产量的协同改良具有重要意义。本研究利用由普通玉米自交系B73和高油玉米自交系By804组配的RIL群体,结合高密度的SNP遗传图谱同时对玉米胚大小、籽粒大小和油分等15个性状进行QTL定位分析,共鉴定到82个QTL,包括38个胚大小性状QTL、23个籽粒大小性状QTL和21个油分性状QTL。每个QTL解释的表型变异范围为2.50%～26.32%,平均为7.94%。QTL的置信区间变幅为0.3～52.8 Mb,平均长度为11.6 Mb;置信区间小于5、10和20 Mb的QTL占所有QTL的比例分别为32.9%、58.5%和79.3%。对检测到的QTL位点进行共定位分析鉴定到15个QTL热点区域,其中10个热点区域至少调控胚大小、籽粒大小、油分等三类性状中的两类,5个QTL热点区域只控制一类性状。在上述热点区域内,鉴定到已克隆的控制玉米籽粒油分的主效基因DGAT1-2和影响籽粒发育的基因Dek15。这些结果为玉米籽粒品质改良提供了重要信息。     

玉米自交系子粒大小和形状分类及其与营养成分相关分析

使用包含丰富遗传变异的508份玉米自交系对玉米子粒大小和形状等8个性状进行考察,分析其在不同遗传材料间的分布差异,基于该群体建立子粒大小的分类指标,研究子粒大小和形状与子粒营养间的相关性。结果表明,子粒大小和形状等8个性状的平均变异系数(CV)为10.8%,其中,粒长变异大于粒厚和粒宽;粒厚和粒宽呈高度正相关,粒厚和粒长呈较强负相关,同时粒长和粒宽相关不显著;子粒整体大小在不同类群中的变异较小,粒长、粒厚、粒宽长比等形状性状在不同类群中差异显著,其中,坚秆综合群材料的子粒偏长、偏薄,热带/亚热带及非坚秆综合群材料的子粒偏宽、偏厚。508份自交系被分为特大粒、大粒、中粒、小粒和特小粒5个类别,子粒大小和形状等8个性状和子粒营养的相关性都较弱,且大部分为负相关,表明子粒大小和形状不是决定子粒营养的主要因素。