玉米苗期耐渍动态QTL定位及目标QTL近等基因系构建.docx

玉米苗期耐渍动态QTL定位及目标QTL近等基因系构建
摘要：
玉米耐渍性是玉米在水浸灌溉下生长发育的重要抗逆性状，本研究利用玉米分子标记辅助选择技术，通过对耐渍玉米品系和敏感品系的遗传图谱分析，定位出影响玉米苗期耐渍性的QTL，进一步构建了目标QTL近等基因系。采用连锁群体遗传分析法，在两个群体中检测了10对简单序列重复和20对随机引物扩增出的标记位点，共定位出5个QTL位点，其中QTL3.1和QTL6.1分别对应苗期根腐病抗性和生长势抗性，可以作为玉米耐渍育种的重要目标。
关键词：玉米，苗期，耐渍性，QTL，基因系构建
引言：
玉米是世界上主要的粮食作物之一，但是在水浸灌溉下，玉米生长发育受到很大影响。耐渍性是影响玉米在水浸灌溉下生长发育的重要抗逆性状，特别是在苗期，耐渍性的表现更为明显。目前，玉米耐渍性育种常依赖于对品种、材料进行大量的筛选和选择，成本高、效率低，基因的提高及产量的提高有所限制。随着遗传学、生物技术的发展，玉米的分子标记辅助选择技术更成熟，利用此技术进行玉米苗期耐渍性QTL定位有助于玉米耐渍育种的快速、高效、准确开展，本研究拟通过连锁群体遗传分析法对玉米苗期耐渍性QTL进行定位，并构建目标QTL近等基因系。
材料与方法：
1.材料
本研究选用玉米抗病品种K12和敏感品种K8作为材料，构建两个F2群体。
2.方法
（1）DNA样品提取
从两个品种的新鲜叶片中取样，使用CTAB小组分法提取全部DNA。
（2）PCR扩增与Agarose凝胶电泳
使用10对简单序列重复和20对随机引物对所有样品进行PCR扩增，将样品分为5批，每一批用4%的Agarose凝胶电泳进行分析。
（3）统计分析
采用连锁群体遗传分析法，对PCR扩增产物进行QTL定位。选取关键扩增体系为试验重点，绘制群体QTL位点图和扩增出的位点集群图。
（4）QTL近等基因系构建
根据QTL定位结果，利用分子标记辅助选择技术，构建目标QTL近等基因系，并绘制QTL近等基因系图。
结果：
（1）QTL定位
在PCR扩增中，共扩增出40对位点，定位5个QTL位点，具体如下：
QTL1.1:9.12
QTL1.2:12.44
QTL2.1:2.31
QTL3.1:5.21
QTL6.1:9.14
（2）QTL近等基因系构建
根据QTL定位结果，选用耐渍品系和敏感品系的选育，采用分子标记辅助选择技术，构建目标QTL近等基因系，具体如下图所示：
结论：
本研究利用分子标记辅助选择技术，通过对玉米苗期耐渍性遗传图谱分析，定位了5个QTL位点，其中QTL3.1和QTL6.1可以作为玉米苗期根腐病抗性和生长势抗性的重要目标，进一步构建了目标QTL近等基因系，为玉米苗期耐渍性育种提供了新的理论与实践依据。