甜玉米是一种胚乳隐形突变玉米，种子皱缩干秕、皮薄易碎、含糖量高，品质差、出苗率低。由于不同基因作用导致胚乳营养物质积累的差异，超甜玉米发芽率最差。因此，提高甜玉米种子物质利用率对其发芽与幼苗生长，增强抵御不良环境能力，提高甜玉米产量均具有重要意义。但至今，有关超甜玉米种子萌发过程中物质利用效率的相关研究尚少，有关控制超甜玉米种子萌发物质利用效率的遗传机理知之甚少。因此，本研究开展超甜玉米种子萌发物质利用率的遗传研究。首先，选择多个亲本材料，动态分析超甜玉米种子萌发期物质利用效率及其有关生理生化变化，了解其基本生理特点；然后，选择表型差异明显的RILs，通过连锁QTL分析，挖掘控制超甜玉米种子萌发期物质利用率的基因座，为甜玉米分子标记选择（MAS）或转基因培育高活力超甜玉米品种提供基础。

Seed germination in sweet corn that is a variety of maize with a recessive mutation inside the endosperm is a major problem in agricultural production which had lower germination because of wrinkled seed、fragile and high sugar content. Seed germination is a complex trait that the heterotrophic seedling growth comprises of the weight of mobilized seed reserve and the conversion efficiency of mobilized seed reserve to seedling tissue.Until now, several technological solutions such as seed selection and seed treatments have been used to improve seed vigor. Several reports have explored seed reserve utilization in soybean 、 wheat 、 rice and chickpea, but no reports in sweet corn. First，dynamicanalysis of seed reserve utilization efficiency and seed reserve depletion percentage in sweet corn were studied by using of a number of parent materials.Then ,seed germination locus were mapped by using of Linkage analysis in obvious phynotypic difference RILs.Mapping QTL combining is helpful to understand the genetic bases of seed reserve utilization. The identification of additive QTLs could be used to improve seed reserve utilization of sweet corn varieties with marker-assisted selection (MAS) approach.

物质利用率是种子萌发过程中能量代谢和贮藏物有效转化利用的重要衡量标准。为探索超甜玉米种子物质利用率的遗传规律，更好的解析超甜玉米种子萌发过程中贮藏物质动用、糖含量和关键酶活性在种子物质利用中的作用。本研究主要利用超甜玉米BF3109、YNT047等自交系和BF3109/YNT047群体分析了种子萌发期间种子贮藏物质动用量、种子贮藏物质利用率、糖含量、淀粉酶和蔗糖合成酶活性的动态变化，在分子水平上通过连锁分析方法定位了控制种子萌发期贮藏物质利用相关性状主效QTL。结果表明：在超甜玉米种子萌发过程中，幼苗干重、物质动员量逐渐增加，而种子物质利用率则逐渐减少；种子萌发中后期BF3109的SDW、WMSR明显高于YNT047；相比较来说，YNT047的SRUE较高。相关性分析表明种子原始重量（ISDW）将会影响种子萌发SDW、WMSR两个性状，而对SRUE影响不显著。在种子萌发2~10 d，BF3109和YNT047种子中淀粉酶酶活性和蔗糖合成酶酶活性变化呈先上升再下降趋势，其中，在种子萌发4 d和10 d淀粉酶酶活性、蔗糖合成酶酶活性均存在显著差异（P＜0.05）。实时定量RT-PCR分析表明α-Amy3A、α-Amy3B、α-Amy3E和Susy-3在种子吸胀萌动期（2d ）相对表达水平较高，也就是说α-Amy1A、α-Amy3D、α-Amy2A和Susy-2可能是影响Sh2甜玉米种子萌发的关键水解酶基因。利用BF3109/YNT047群体的杂种后代F2构建的一个由148个家系组成的重组自交系群体（F2：3、F2:4）进行种子贮藏物质动用量、物质利用率性状遗传分析，发现在凤阳和海南单环境分析中，分别检测到控制种子原始重量、种子物质动用量和种子物质利用率等3个目标性状17、18个非条件QTL和11、15个条件QTL以及5个上位性QTL。其中qWMSR4.2和qSRUE2是两种环境分析中均检测到的主效QTL，能解释表型变异的20.52～36.38%，增效基因均来源于YNT047。通过本项目的实施，发表相关研究论文3篇（1篇SCI、1篇二类、1篇三类）；参加全国学术会议1次，协助培养硕士研究生2名。更多的研究成果将在今后予以整理和发表。本课题已达到了计划研究目标，完成全部计划任务。