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玉米DH群体收获期籽粒含水量的QTL定位

玉米DH群体收获期籽粒含水量的QTL定位
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  • 批准号:31440067
  • 批准年度: 2014年
  • 学科分类:玉米遗传育种学(C130503) |
  • 项目负责人:宋伟
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:北京市农林科学院
  • 资助金额:15万元
  • 项目类别:应急管理项目
  • 研究期限:2015年01月01日 至 2015年12月31日
  • 中文关键词: 收获期;籽粒;含水量;QTL;定位
  • 英文关键词:maize;doubled haploid population;grain moisture at harvest;quantitative trait loci;

项目摘要

中文摘要

收获期籽粒含水量偏高是影响玉米生产的重要因素,给玉米收获、脱粒、晾晒、储藏、运输及再加工带来了诸多困难。因此,选育和种植收获期籽粒含水量低的玉米品种成为育种者和生产者十分关注的问题。收获期籽粒含水量是复杂的数量性状,受田间自然脱水速率、穗粗等多个性状及环境条件的综合影响。利用传统育种方法进行低籽粒含水量品种的选育存在选择效率低、周期长等问题。分子标记辅助选择(MAS)为低籽粒含水量品种的选育提供了一条有效的辅助手段。利用MAS降低收获期籽粒含水量的前提是获得与该性状紧密连锁的实用分子标记。本研究基于永久性作图群体、利用第三代分子标记SNP标记方法构建高密度遗传连锁图谱,同时采用整粒烘干法快速准确测定收获期籽粒含水量,对该性状进行QTL定位和标记开发,以期为分子标记辅助选择育种提供切实有效的目标性状连锁标记,对加快低籽粒含水量品种选育、促进我国玉米生产可持续发展具有重要意义。

英文摘要

Grain moisture (GM) at harvest is of primary importance for maize (Zea mays L.) production and breeding, since crops with high GM at harvest have brought a lot of difficulties in harvesting, threshing, artificial drying, storage, transportation and processing. Therefore, breeding and planting of corn varieties with low GM has become the concern of corn breeders and producers. GM at harvest is a complex quantitative trait, affected by environment conditions and other multiple traits such as the field natural dehydration rate, ear diameter, and so on. Breeding of low GM corn varieties with traditional method has the problem of low efficiency and long cycle. Molecular marker assisted selection (MAS) provides a powerful assistant method for breeding of low GM varieties. It is necessary to obtain practical molecular markers tightly linked to QTL of GM at harvest. In this study, the genetic linkage map with high density will be constructed using SNP markers, the third generation molecular marker, on doubled haploid population. This population consists of 240 DH lines. The phenotypic data of GM at harvest is measured using the whole grain drying method quickly and accurately. Then QTL for the trait will be mapped. And the marker development will be valid for MAS of low GM at harvest.

结题摘要

收获期籽粒含水量偏高是影响玉米生产的重要因素,给玉米收获、脱粒、晾晒、储藏、运输及再加工带来了诸多困难。因此,选育和种植收获期籽粒含水量低的玉米品种成为育种者和生产者十分关注的问题。收获期籽粒含水量是复杂的数量性状,受田间自然脱水速率、穗粗等多个性状及环境条件的综合影响。利用传统育种方法进行低籽粒含水量品种的选育存在选择效率低、周期长等问题。分子标记辅助选择(MAS)为低籽粒含水量品种的选育提供了一条有效的辅助手段。 利用MAS降低收获期籽粒含水量的前提是获得与该性状紧密连锁的实用分子标记。本研究选取240份以先玉335(脱水速度快、收获期籽粒含水量低的优良玉米杂交种)为基础材料诱导加倍获得的DH系作为定位群体,对玉米收获期籽粒含水量性状进行QTL分析。利用第三代分子标记SNP标记方法构建高密度遗传连锁图谱,同时采用高温整粒烘干法,对240份DH系材料、先玉335母本PH6WC和父本PH4CV 进行收获期籽粒含水量测定。综合基因型和表型数据信息,进行收获期籽粒含水量的QTL定位和标记开发,为低籽粒含水量的分子标记辅助选择育种奠定基础。 本项目利用MaizeSNP3072-芯片技术对240份DH系进行基因分型,构建了总长度为1453.53cM的高密度遗传连锁图谱。收获期籽粒含水量表型数据分析结果表明,2014年、2015年春播、2015年夏播3个环境下的表型频率均呈正态分布或近似正态分布;多环境联合方差分析显示,该性状的广义遗传力为0.748。以多环境平均值进行QTL定位时,在第1、第3、第4、第5染色体上各检测到一个收获期籽粒含水量QTL,分别命名为qgm1、qgm3、qgm4、qgm5,其表型贡献率在4.67%-11.21%之间。其中qgm1表型贡献率为8.09%,LOD值为6.83,该QTL在3个单环境下均能被检测到;qgm5表型贡献率为11.21%,LOD值为9.61,该QTL在2014年、2015年夏播2个单环境下均能被检测到;qgm3表型贡献率为7.50%,LOD值为6.71,该QTL同样在2014年、2015年夏播2个单环境下均能被检测到。这些定位结果为分子标记辅助选择低籽粒含水量性状奠定了基础,对加快我国宜机收玉米品种选育具有一定的推动作用。

评估说明

    国家自然科学基金项目“玉米DH群体收获期籽粒含水量的QTL定位”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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