發(fā)布時間：2021-05-16 17:37

　　高產一直以來是玉米遺傳改良研究者所追求的主要目標之一。籽粒產量性狀是復雜的數量性狀,籽粒性狀可分解為粒長、粒寬、粒厚、籽粒容量等籽粒相關性狀。本研究利用一個24親本的玉米人工合成群體,采用全基因組關聯分析剖析了玉米籽粒性狀的遺傳基礎,通過籽粒QTL的一因多效性,以及與環(huán)境互作效應分析來解析其育種應用價值。主要研究結果如下:1.基于SNP（Single nucleotide polymorphism）的全基因組關聯分析（即s GWAS）。基于全基因組的11.8 M SNPs（MAF≥0.02）,共檢測到171個位點（記作s QTL,p<1.23E-8）影響七個籽粒性狀,位點區(qū)間范圍為50.0 Kb―15.5 Mb之間。單個位點的解釋表型變異率的范圍為0.13%―12.11%,其中表型解釋率大于5%的位點總共有54個,表型解釋率大于10%的位點一共有6個。不同性狀的位點聯合解釋表型變異率的變幅在22.28%―54.63%范圍之間。大部分位點加性效應較小,具有典型的數量性狀微效多基因的特征�；诿總�位點附近的LD情況以及基因組注釋,預測的137個籽粒性狀候選基因經過GO富集分析（Gen... 

【文章來源】：華中農業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：207 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語表
1.前言
    1.1 玉米的重要性
    1.2 籽粒外觀性狀測量方法
    1.3 玉米籽粒外觀性狀遺傳研究進展
    1.4 作圖群體研究進展
        1.4.1 雙親群體
        1.4.2 自然群體
        1.4.3 多親本群體
    1.5 玉米籽粒性狀突變體基因克隆研究現狀
        1.5.1 P型PPR蛋白基因
        1.5.2 PLS型 PPR蛋白基因
        1.5.3 非PPR蛋白基因
    1.6 玉米籽粒性狀同源克隆基因研究現狀
    1.7 玉米籽粒QTL的克隆進展
    1.8 本研究的目的和意義
2.材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗方法
        2.2.1 CUBIC群體材料田間試驗
        2.2.2 籽粒性狀考察方法
        2.2.3 CUBIC群體基因型分析,單倍型構建和群體結構分析
        2.2.4 關聯分析
        2.2.5 每升總粒數QTL候選基因分析
        2.2.6 QTL多效性分析
        2.2.7 籽粒性狀QTL―環(huán)境互作效應分析
3.結果與分析
    3.1 CUBIC群體籽粒性狀的表型分析
        3.1.1 CUBIC群體子代及其親本表型分析
        3.1.2 CUBIC群體籽粒性狀相關性分析
        3.1.3 CUBIC群體子代籽粒性狀廣義遺傳力分析
    3.2 CUBIC群體全基因組關聯分析
        3.2.1 基于單標記SNP的全基因組關聯分析
        3.2.2 基于bin的全基因組關聯分析
        3.2.3 h GWAS定位結果的分辨率高于s GWAS定位結果的分辨率
        3.2.4 兩種方法共定位QTL分析
    3.3 每升總粒數的第10染色體長臂端QTL候選基因分析
        3.3.1 每升總粒數的第10染色體長臂端共定位QTL的特征
        3.3.2 通過基因組注釋推測QTL區(qū)間候選基因
    3.4 QTL熱點分析
    3.5 QTL多效性分析
    3.6 育種材料挖掘分析
    3.7 籽粒性狀QTL—環(huán)境互作效應分析
4.討論
    4.1 CUBIC群體優(yōu)勢
        4.1.1 CUBIC群體構建
        4.1.2 CUBIC群體的重組
    4.2 玉米籽粒性狀的遺傳基礎
    4.3 籽粒性狀QTL定位的結果與前人研究的比較
    4.4 機器考種的優(yōu)勢
    4.5 本研究的局限性與展望
參考文獻
附錄
    附錄1 試驗材料親本間親緣關系及CUBIC群體構建過程
    附錄2 玉米籽�？挤N機考種系統(tǒng)原理、操作流程及數據處理
    附錄3 親本及其CUBIC子代籽粒表型分布及其各試驗點間相關性
    附錄4 基于單標記SNP和 bin的全基因組關聯分析
    附錄5 作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]玉米育種行業(yè)創(chuàng)新現狀與發(fā)展趨勢[J]. 趙久然,王帥,李明,呂慧穎,王道文,葛毅強,魏珣,楊維才.  植物遺傳資源學報. 2018(03)
[2]利用水稻MAGIC群體關聯定位白葉枯病抗性QTL和創(chuàng)制抗病新種質[J]. 陳天曉,朱亞軍,密雪飛,陳凱,孟麗君,左示敏,徐建龍.  作物學報. 2016(10)
[3]玉米籽粒性狀高通量測量裝置設計與實現[J]. 汪珂,梁秀英,宗力,楊萬能.  中國農業(yè)科技導報. 2015(02)
[4]中國玉米生產發(fā)展歷程、存在問題及對策[J]. 趙久然,王榮煥.  中國農業(yè)科技導報. 2013(03)
[5]ImageJ圖象處理軟件在測量玉米子粒大小中的應用[J]. 白光紅,張義榮,劉弋菊,邢鴻雁,嚴建兵,彭惠茹,章建新,李建生.  玉米科學. 2009(01)
[6]優(yōu)質蛋白玉米籽粒性狀的遺傳效應[J]. 譚靜,姚文華,徐春霞,羅黎明,番興明.  作物學報. 2008(05)
[7]植物數量性狀關聯分析研究進展[J]. 楊小紅,嚴建兵,鄭艷萍,余建明,李建生.  作物學報. 2007(04)
[8]普通玉米3個子粒性狀的基因效應分析[J]. 樊慶琦,楊克誠,喬善寶.  玉米科學. 2006(01)
[9]普通玉米3個籽粒性狀的遺傳分析[J]. 樊慶琦,楊克誠,喬善寶.  西南農業(yè)學報. 2005(04)
[10]綜合性狀及其分量的多元條件分析(英文)[J]. 溫永仙,朱軍.  遺傳學報. 2005(03)

碩士論文
[1]一個人工合成玉米群體的基因組變異分析[D]. 牛璐瑤.華中農業(yè)大學 2016
[2]玉米籽粒數字化考種關鍵技術研究[D]. 汪珂.華中農業(yè)大學 2015



本文編號：3190115