收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

利用连锁和关联分析剖析玉米茎秆细胞壁组分及消化性状的遗传基础

王琪  
【摘要】:玉米(Zea mays L.)是世界第一大粮食作物,也是重要的饲料来源。玉米茎秆细胞壁组分不仅对抗倒伏性起着重要的作用,也对饲用玉米的适口性和消化率有深远的影响。所以研究玉米茎秆细胞壁组分及消化率的遗传机理对培育优良饲用玉米品种具有重要意义。本研究以2个重组自交系群体(群体I:B73×By804,群体II:郑58×HD568)和包含来自于全球368份玉米自交系的关联群体为遗传材料,应用连锁分析及全基因组关联分析方法分析了玉米茎秆细胞壁组分及消化率性状的遗传机理,为饲用玉米育种提供一定理论依据。主要研究结果如下:1、两个环境调查RIL群体6个发育时期细胞壁组分及消化率性状表型并进行分析。结果表明,各性状间呈现极显著相关,并且受到遗传及环境因素的显著影响。随着玉米生长及成熟,两群体中ADF和NDF平均含量呈现逐渐增加的趋势,ADL平均含量整体趋势下降,IVDMD和IVNDFD的平均表现都是先降低后升高,群体I中CEL平均含量没有明显的规律性,群体II中CEL平均含量在前五个时期没有明显变化,在成熟期有所下降。2、在群体I中应用包含756个SNP标记,总长为1607.71cM的遗传图谱,并基于完备区间作图法进行QTL定位。6个时期共检测到72个控制玉米细胞壁组分及消化率的QTL,分布在38个染色体区域。其中控制ADF、NDF、ADL、CEL含量、IVDMD及IVNDFD的QTL分别为15、20、11、10、13和3个,单个QTL解释的表型变异范围是1.52%-20.01%,约27.8%(20/72)的QTL解释大于10%的表型变异,约72.2%(52/72)的QTL解释小于10%的表型变异,这表明细胞壁组分及消化率的性状表现受少数主效QTL和大量的微效QTL控制。3、在群体II中应用包含1358个SNP标记,总长为1985.21cM的遗传连锁图谱,并基于完备区间作图法进行QTL定位。6个时期共检测到119个控制玉米细胞壁组分及消化率的QTL,分布在68个染色体区域。其中控制ADF、NDF、ADL、CEL含量、IVDMD及IVNDFD的QTL分别为17、17、19、16、23和27个,单个QTL解释1.62%-18.64%的表型变异,约14.3%(17/119)的QTL解释大于10%的表型变异,约85.7%(102/119)的QTL解释小于10%的表型变异。4、调查包含368份玉米自交系的关联群体在7个环境中6个细胞壁组分及消化率性状的表型,与DNA芯片平台和RNA测序技术获得的最小等位基因频率大于0.05的559285个SNP标记相结合,应用考虑群体结构和亲缘关系的混合线性模型对6个细胞壁相关性状进行全基因组关联分析。在P1×10-4和RMIP(随机抽样模型包含概率)≥0.1的水平下共检测到102个和31个分别与细胞壁组分和消化率显著关联的位点,每个位点可以解释4.2%-6.7%的表型变异。对这些位点的候选基因进行了功能注释,发现了1个木质素生物合成代谢途径中的关键酶基因ZmC3H2。同时将关联分析结果与连锁分析结果进行对比发现了一些与目标显著关联的位点位于QTL分布的热点区域。5、荧光定量实验结果表明,ZmC3H2及其同源基因ZmC3H1在玉米根、雌穗、雄穗、叶片及茎秆中均有表达,两基因在各组织中的相对表达量差异显著。同时,构建了ZmC3H1和ZmC3H2的基因编辑载体,获得了编辑成功的转基因T0代植株的种子。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 唐春双;杨克军;李佐同;王智慧;赵长江;王玉凤;张翼飞;徐晶宇;王聪;付健;张发明;杨系玲;张文超;张静;陈天宇;吴琼;张鹏飞;范博文;;生物炭对玉米茎秆性状及产量的影响[J];中国土壤与肥料;2016年03期
2 曹百穹;王满苹;李云东;朱娟花;孙晓晖;陈睿鹏;胡建东;;角度不敏感玉米茎秆抗弯强度的测定研究[J];河南农业大学学报;2014年02期
3 卞云龙;邓德祥;王益军;杜凯;孙东雷;;玉米茎秆糖分研究与应用进展[J];江苏农业科学;2010年05期
4 丰光;刘志芳;李妍妍;邢锦丰;黄长玲;;玉米茎秆耐穿刺强度的倒伏遗传研究[J];作物学报;2009年11期
5 赵安庆,袁志华;玉米茎秆抗倒伏的力学机制研究[J];生物数学学报;2003年03期
6 向方;玉米茎秆青贮方法[J];河南农业;1999年09期
7 N.W.Widstrom;M.E.Carr;米君;;玉米茎秆中糖和易溶物质的分布[J];国外农学-杂粮作物;1989年06期
8 马延华;王庆祥;;玉米茎秆性状与抗倒伏关系研究进展[J];作物杂志;2012年02期
9 卞云龙;邓德祥;杜凯;顾啸;王益军;印志同;孙东雷;;玉米茎秆糖含量与产量及主要农艺性状的关系[J];上海农业学报;2011年04期
10 袁志华,李云东,陈合顺;玉米茎秆的力学模型及抗倒伏分析[J];玉米科学;2002年03期
11 司文修;玉米茎秆、穗轴的加工[J];河南农业;1995年05期
12 傅瑞霞;师清翔;朱永宁;;玉米茎秆还田粉碎机参数设计与试验[J];洛阳工学院学报;1990年04期
13 张发明;杨克军;李佐同;赵长江;王玉凤;张翼飞;王智慧;徐晶宇;;种植模式对寒地玉米茎秆糖分生产力的影响[J];黑龙江八一农垦大学学报;2017年01期
14 邓妍;王创云;赵丽;张丽光;郭虹霞;牛学谦;王陆军;;行距配置对玉米茎秆抗倒伏特性及光合性能的影响[J];中国农学通报;2017年21期
15 魏霞;李勋贵;Huang Chihua;;玉米茎秆汁液防治坡面土壤侵蚀的室内模拟试验[J];农业工程学报;2015年11期
16 黄述祖;张天佑;;玉米茎秆抗倒特性的研究[J];山西农业科学;1992年05期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 邹先维;张二朝;张文阳;付志一;;玉米茎秆双模量梁模型分析[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
2 李仕途;罗燕;宋成良;付志一;;玉米茎秆节间抗折强度分析[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
3 王巍;陈奎孚;;玉米茎秆动力性能实验与计算研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
4 陈建辉;;玉米茎秆性状与倒伏的相关及通径分析[A];中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年
5 汪黎明;李建生;姚国旗;穆春华;孟昭东;刘德友;戴景瑞;;玉米茎秆与根系抗倒的特性研究[A];2012年全国玉米遗传育种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集[C];2012年
6 孙露露;张二朝;黄佳伟;梁栋煊;潘颖政;陈炜杰;王惠民;付志一;;玉米茎杆力学参数与抗弯能力的有限元分析[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
7 王怀鹏;杨克军;张翼飞;王玉凤;;叶面喷施硅肥对玉米茎秆力学特性及籽粒产量的影响[A];2018中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2018年
8 张经廷;吕丽华;张丽华;郑孟静;贾秀领;;夏玉米茎秆质量及养分吸收对不同肥料滴灌配施的响应[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李坤;玉米茎秆细胞壁组分及消化品质性状的全基因组关联分析[D];中国农业科学院;2017年
2 黄海;群体密度对玉米茎秆及根系抗倒伏特性的影响[D];吉林农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柴孟竹;乙烯利对不同基因型玉米茎秆抗倒伏性的调控效应[D];东北农业大学;2018年
2 王琪;利用连锁和关联分析剖析玉米茎秆细胞壁组分及消化性状的遗传基础[D];中国农业科学院;2018年
3 陈睿鹏;玉米茎秆倒伏角度和拉力角度实时测量方法研究[D];河南农业大学;2017年
4 杜凯;玉米茎秆含糖量配合力及其与产量和主要农艺性状相关分析[D];扬州大学;2010年
5 刘魏魏;密度和种植方式对夏玉米茎秆抗倒伏能力的影响[D];河南农业大学;2011年
6 顾啸;玉米茎秆糖含量动态QTL分析[D];扬州大学;2013年
7 马飞前;玉米茎秆纤维性状QTL定位[D];中国农业科学院;2014年
8 石增武;玉米收获机茎秆切割铺放装置的研究[D];山东理工大学;2011年
9 任延昭;玉米秸秆在卧式切茎割台中运动规律的研究[D];山东理工大学;2012年
10 裴志超;春玉米密植高产群体茎杆质量的化学调控机理[D];中国农业科学院;2010年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 本报记者 莫志超;玉米茎秆二次利用背后的秘密[N];农民日报;2017年
2 承德县农牧局 刘海春;玉米倒伏要早防[N];河北科技报;2014年
3 行唐县西秀村 赵英良;玉米化控别犯错[N];河北科技报;2011年
4 ;玉米种子的晾晒方法[N];陕西科技报;2015年
5 ;玉米种子如何晾晒[N];吉林农村报;2008年
6 ;玉米种子晾晒技术[N];西藏日报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978