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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。