玉米是我國第一大糧食作物,實現籽粒機械化收獲對玉米生產效率的提高具有重要意義。然而,宜機收性狀大多為復雜的數量性狀,鑒定宜機收性狀相關的基因,解析涉及的遺傳機制,需要構建相應的分離群體作為研究基礎。單片段代換系遺傳背景相對單一,能夠消除遺傳背景的干擾,是數量性狀研究的理想遺傳材料,因此本研究利用宜機收優(yōu)良自交系HCL645和我國廣泛利用的骨干自交系鄭58雜交、連續(xù)回交、并結合187對分子標記輔助選擇,構建正、反兩套單片段代換系群體,并利用部分純合的單片段代換系對穗部性狀進行QTL分析,主要研究結果如下:1.HCL645背景的鄭58單片段代換系群體(SSSLs Z58),在BC4F2、BC5F2、BC5F3代共獲得115份純合單片段代換系材料。代換片段的總長度為7725.63 c M,單片段代換系長度為4.08-269.09 c M,代換片段平均長度為67.18 c M,非重復的染色體片段總長為4026.33 c M,染色體覆蓋度為52.22%,代換系背景回復率范圍為98.13-99.73%。其中,位于第2染色體上的單片段代換系最多,達20份,第9染色體上的單片段代換系最少,僅4份。各染色體覆蓋度范圍為23.07-80.74%,覆蓋度最高的是第5染色體,覆蓋度最低的是第9染色體。2.鄭58背景的HCL645單片段代換系群體(SSSLs HCL645),在BC4F1代獲得65份雜合單片段代換系材料。代換片段總長為4184.31 c M,單片段代換系長度范圍為6.65-270.60 c M,代換片段平均長度為64.37 c M,非重復的染色體片段總長為3082.81 c M,染色體覆蓋度為35.96%,代換系背景回復率為98.13-99.73%;其中第2、5、8染色體都含有9份單片段代換系,第9染色體最少,僅為2份;各染色體覆蓋度為3.14-78.6%,覆蓋度最高的是第5染色體,覆蓋度最低的是第7染色體。3.利用99份SSSLs Z58純合單片段代換系,在永城、原陽兩個試驗點共檢測到110個與穗軸硬度、穗長、穗粗、穗行數、行粒數相關的QTL。穗軸硬度共檢測到27個QTL,分布于除第9染色體外的其余染色體上,QTL貢獻率為6.71-27.64%,7個QTL在兩個環(huán)境中同時被檢測到;穗長檢測到30個QTL,分布于除第9染色體外的其余染色體上,貢獻率為2.31-26.76%,有5個QTL在兩個環(huán)境中同時被檢測到;穗粗檢測到17個QTL,位于第2,3,4,5,7,8染色體上,QTL貢獻率為4.87-18.66%,2個QTL在兩個環(huán)境中同時被檢測到;穗行數檢測到18個QTL,分布于除第9、10染色體外的其余染色體上,QTL貢獻率為1.31-10.2%,1個QTL在兩個環(huán)境中同時被檢測到;行粒數檢測到19個QTL,位于除第1染色體外的其余染色體上,QTL貢獻率為3.71-15.28%,3個QTL在兩個環(huán)境中同時檢測到。41個QTL是三個及以上性狀共同檢測到,其中umc2255-umc2049-umc2377-umc1886-bnlg1325(bin3.01-3.02)、bnlg2181-umc2356-umc1960-umc1724(bin8.06)兩個QTL區(qū)段在五個性狀中都存在,表明該位置存在一因多效性的基因位點。本研究構建的雙向單片段代換系,為玉米機械化收獲相關性狀的研究提供了基礎材料,為剖析其遺傳規(guī)律奠定基礎。
【學位單位】：河南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S513
【部分圖文】：

但是利用其組配的雜交組合具有后期籽粒 是孟山都公司選育的一個優(yōu)良自交系，利用其組配的雜交籽粒含水量低等優(yōu)點。 1，HCL645 背景的鄭 58 單片段代換系構建：2015 年 1穗部性狀表型（近鄭 58），挑選 200 個果穗，12 月種行長，每行種植 5 株，五葉期混合取樣，用 187 對多態(tài)年 6 月，挑選 200 份背景回復率大于 70%且覆蓋所有差基地，對 BC4F1代植株在五葉期單株掛牌取樣，每行檢自交授粉，其余材料繼續(xù)回交；12 月，結合分子標記結份材料，種植于海南樂東試驗基地，對 BC4F2和 BC5F1代檢測 5 株，挑選出單片段材料；2017 年 6 月，將 150 份，3 米行長，每行種植 15 株，每行檢測 10 株，挑選純合

圖 2 SSSLsHCL645的構建過程Fig.2 The construction procedure of SSSLsHCL645 MaizeGDB 上面公布的 SSR 序列，在上海生率計算方法計算方法（圖 3）。不考慮雙交換，當相鄰兩的片段為供體片段；當連續(xù)的幾個標記都是受個標記屬于不同親本，則兩片段之間的距離記為 D1，D2，受體染色體標記為 R1、R2，片連鎖圖 IBM Neighbour 2008 上標記之間的距

圖 3 供體染色體片段計算方法Fig3 The method calculation of donor segment lengthpercentageoftherecurrentgenome）的計算，對于回交群體，參照[78]，P(g)=1/2+(1/2)(X(g)/L)，P(g)表示回交 g 代代換片段材料的 代供體親本的標記數量；L 代表所有 SSR 差異標記總數目，遺]，單片段代換系代換片段在染色體上的分布，用 GGT2.0 繪制[L 分析受體親本、鄭 58 為供體親本，結合分子標記輔助選擇構建的一中 99 份純合單片段代換系材料（SSSL）作為基礎材料，2017 個環(huán)境，每個環(huán)境兩個重復，3 米行長，每行 15 株，每隔 12 行行挑選均勻的 8 個果穗，用由北京金色農華種業(yè)提供的便攜式察。穗軸硬度測定用杭州綠博儀器公司提供的植物莖稈強度儀

【參考文獻】

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