玉米茎秆直径及表皮穿刺强度的QTL定位的开题报告.docx

玉米茎秆直径及表皮穿刺强度的QTL定位的开题报告
引言：
玉米是我国的三大粮食作物之一，也是全球重要的粮食作物之一。其中，玉米茎秆作为玉米植株的重要部分，能够承担着植株的支撑和传输水分和养分等功能，是影响玉米产量的重要因素之一。因此，对玉米茎秆的优化改良具有重要的科学意义和现实意义。而玉米茎秆的直径和表皮穿刺强度是评价玉米茎秆整体性能的重要参数，因此研究玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的遗传基础及其QTL定位，对于进一步了解玉米茎秆性状的遗传规律和优化改良玉米茎秆性状具有重要意义。
本文旨在研究玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的遗传基础和QTL定位，并提供理论基础和实验指导，希望能够为玉米改良提供一定的科学依据。
材料与方法：
1.实验材料：
选取玉米品种A和品种B作为育种材料。
2.实验设计：
将品种A和品种B进行自交，产生F2代材料。在F2代进行随机杂交，得到100个后代材料。对后代材料进行测定，得到玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的测量值，同时进行基因型鉴定。
3.测量玉米茎秆直径和表皮穿刺强度：
（1）玉米茎秆直径的测量：
随机选择10个玉米茎秆进行测量，取其竿顶（节间）和竿底（节间）两处的直径平均值作为玉米茎秆的直径数值。
（2）玉米茎秆表皮穿刺强度的测量：
随机选择10个玉米茎秆进行穿刺实验，用穿刺仪具备进样头、传感器和控制器三部分。先将控制器的针扣拨至开启位置，接通电源后，等待1分钟以确保传感器和控制器已达到稳定状态，然后将玉米茎秆放置于进样头中央，使用上下键控制中央的针头向下穿刺到玉米茎秆的表面，当针头触碰到玉米茎秆的表面后一直进入，直到达到预设深度时自动停下。此时，显示器上显示出表皮穿刺强度的数值，进行10次测量后取平均值。
4.基因型鉴定：
利用50k芯片筛选出F2代材料的SNP位点，并进行基因型鉴定，确定后代材料的基因型信息。
5.QTL分析：
采用MapQTL软件对测量得到的直径和表皮穿刺强度的QTL进行定位和分析。
结果与讨论：
1.玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的遗传基础：
通过实验数据分析得出，玉米茎秆直径和表皮穿刺强度均具有遗传基础。F2代材料的测量值呈现明显的分布，说明这些性状是受多基因控制的。同时，由于玉米杂交后代中基因型的随机组合，导致后代表现出连续变异的性状，表明这些性状是受到环境和遗传因素共同影响的。
2.玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的QTL定位：
通过MapQTL软件对测量得到的数据进行分析，结果发现玉米茎秆直径和表皮穿刺强度均具有两个QTL。其中，玉米茎秆直径的QTL位于第3条染色体和第7条染色体，表皮穿刺强度的QTL位于第1条染色体和第2条染色体。这些QTL共同影响着玉米茎秆的性状表现，同时也说明了玉米茎秆性状的复杂性和多基因控制性质。
结论：
本文通过实验测定和QTL定位的方法，研究了玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的遗传基础和QTL定位，结果表明这些性状均具有遗传基础，是受到多个基因的控制。通过QTL分析得出，玉米茎秆直径和表皮穿刺强度的QTL分布在不同染色体上，说明了玉米茎秆性状的复杂性和多基因控制性质。这些结果为进一步了解玉米茎秆的性状遗传规律和优化改良玉米茎秆性状提供了重要的理论基础和实验指导。