玉米(Zea mays L.)是雜種優(yōu)勢利用最成功的作物之一。玉米原產(chǎn)于熱帶,通過馴化和育種產(chǎn)生了適應(yīng)溫帶環(huán)境的生態(tài)類型。一個多世紀(jì)以來學(xué)者們從各個方面對雜種優(yōu)勢進(jìn)行研究和分析,但至今沒有形成一個完整的理論體系,究其原因是雜種優(yōu)勢復(fù)雜的遺傳機(jī)理。鑒于傳統(tǒng)的自然群體在雜種優(yōu)勢利用作物全基因組關(guān)聯(lián)分析中的諸多不足,本研究構(gòu)建了一種新穎的全基因組關(guān)聯(lián)分析群體——多雜種群體(multiple-hybrid population,MHP)。本項(xiàng)目的玉米MHP包含325份雜種的溫×溫雙列群體、136份雜種的熱×熱雙列群體和263份雜種的溫×熱NCⅡ群體。利用MHP可以實(shí)現(xiàn)對自花授粉和雜種優(yōu)勢作物的配合力、雜種優(yōu)勢和雜種性狀的遺傳分析;僅需分享少量親本就可以共享大規(guī)模的雜種群體;可以通過n個親本的高密度分子標(biāo)記分析或測序推測出n(n-1)/2個雜種的基因型,因而可以節(jié)省大量的基因型分析成本;雜種群體的配制和選擇有很大的靈活性,可以依據(jù)試驗(yàn)和育種要求配制不同的雜種群體;雜種比親本具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,適合在更多樣的環(huán)境下測試并通過廣泛分享進(jìn)行合作研究;可通過部分雜種的GWAS來預(yù)測可能配組的所有其他雜種的...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 玉米在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的重要性
    1.2 雜種優(yōu)勢及其遺傳學(xué)機(jī)制
        1.2.1 雜種優(yōu)勢的兩種遺傳假說模型
        1.2.2 雜種優(yōu)勢的數(shù)量遺傳學(xué)解析
        1.2.3 基于表型和分子標(biāo)記的遺傳距離與雜種優(yōu)勢分析
        1.2.4 QTL定位與雜種優(yōu)勢
        1.2.5 等位基因變異與雜種優(yōu)勢
        1.2.6 基因表達(dá)與雜種優(yōu)勢
        1.2.7 組學(xué)分析與雜種優(yōu)勢
        1.2.8 表觀遺傳學(xué)與雜種優(yōu)勢
        1.2.9 水稻和玉米雜種優(yōu)勢遺傳基礎(chǔ)
    1.3 雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式
        1.3.1 雜種優(yōu)勢群與雜種優(yōu)勢模式的概念
        1.3.2 玉米的雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式
    1.4 遺傳群體的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
        1.4.1 雙親群體
        1.4.2 多親本群體
        1.4.3 遺傳交配設(shè)計(jì)群體
        1.4.4 自然群體和測交群體
    1.5 全基因組關(guān)聯(lián)分析
        1.5.1 單位點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析（混合線性模型）
        1.5.2 多位點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析
        1.5.3 上位性關(guān)聯(lián)分析
    1.6 全基因組選擇和預(yù)測在植物育種中的應(yīng)用
    1.7 本研究的目的和內(nèi)容
第二章 適合全基因組關(guān)聯(lián)分析的多雜種群體的構(gòu)建
    2.1 引言
    2.2 適于GWAS分析的多雜種群體
    2.3 玉米多雜種群體
        2.3.1 利用雙列雜交和NCII設(shè)計(jì)構(gòu)建的MHP
        2.3.2 構(gòu)建MHP的中國溫帶自交系
        2.3.3 構(gòu)建MHP的熱帶自交系
        2.3.4 玉米生產(chǎn)中的溫?zé)犭s交種
        2.3.5 親本及雜種農(nóng)藝性狀比較
        2.3.6 MHP的基因型信息
        2.3.7 MHP在遺傳育種的應(yīng)用
        2.3.8 MHP衍生的次級群體
    2.4 討論
        2.4.1 適合于自花授粉和雜種優(yōu)勢作物的配合力、雜種優(yōu)勢和雜種性狀的遺傳分析
        2.4.2 通過親本共享進(jìn)行大規(guī)模雜種群體的共享
        2.4.3 雜種的配制和選擇具有很大的靈活性
        2.4.4 雜種具有更高的環(huán)境適應(yīng)性
        2.4.5 自花和異花授粉作物的育種適用性
        2.4.6 節(jié)省基因型鑒定成本
        2.4.7 MHP的應(yīng)用前景
第三章 玉米多雜種群體農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 田間表型鑒定
        3.2.3 表型的統(tǒng)計(jì)分析
        3.2.4 關(guān)聯(lián)分析統(tǒng)計(jì)方法
            3.2.4.1 MHP基因型推測
            3.2.4.2 MHP農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析
    3.3 結(jié)果
        3.3.0 MHP各性狀的方差分析
        3.3.1 MHP及其亞群體的親子相關(guān)分析
        3.3.2 MHP及其亞群體性狀的遺傳率分析
        3.3.3 MHP及其亞群體各性狀的相關(guān)性分析
        3.3.4 MHP群體結(jié)構(gòu)和LD分析
        3.3.5 MHP開花期性狀的多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
        3.3.6 MHP株高性狀的多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
        3.3.7 MHP產(chǎn)量相關(guān)性狀的多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
    3.4 討論
第四章 玉米多雜種群體配合力和雜種優(yōu)勢全基因組關(guān)聯(lián)分析
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗(yàn)材料
        4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.3 表型數(shù)據(jù)分析
            4.2.3.1 雜種優(yōu)勢計(jì)算
            4.2.3.2 配合力估算
        4.2.4 關(guān)聯(lián)分析模型與方法
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 MHP各性狀雜種優(yōu)勢表現(xiàn)
        4.3.2 MHP中親優(yōu)勢相關(guān)分析
        4.3.3 MHP超親優(yōu)勢相關(guān)分析
        4.3.4 溫帶雙列群體不同雜種優(yōu)勢群雜種優(yōu)勢分析
        4.3.5 MHP不同環(huán)境的雜種優(yōu)勢分析
        4.3.6 遺傳距離與雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析
        4.3.7 MHP中親優(yōu)勢多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
        4.3.8 MHP超親優(yōu)勢多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
        4.3.9 MHP各性狀表型、配合力方差及均方比率分析
        4.3.10 MHP各性狀配合力的相關(guān)分析
        4.3.11 MHP雜種優(yōu)勢與配合力的相關(guān)性分析
        4.3.12 溫帶雙列群體不同雜種優(yōu)勢群特殊配合力比較
        4.3.13 MHP特殊配合力多基因成分分析、關(guān)聯(lián)分析和候選基因分析
    4.4 討論
        4.4.1 MHP玉米配合力的遺傳基礎(chǔ)
        4.4.2 MHP玉米雜種優(yōu)勢的遺傳基礎(chǔ)
第五章 玉米多雜種群體缺失組合的表型預(yù)測
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試驗(yàn)材料
        5.2.2 表型數(shù)據(jù)分析
        5.2.3 預(yù)測模型
    5.3 結(jié)果
        5.3.1 基因組預(yù)測準(zhǔn)確度
        5.3.2 優(yōu)良組合篩選
        5.3.3 1275 份玉米雜種群體的全基因組關(guān)聯(lián)分析
    5.4 討論
第六章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷



本文編號：3856586