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玉米耐旱主效QTL定位与候选基因鉴定

玉米(Zea Mays L.)是重要的粮、经、饲作物。但是,在干旱与半干旱地区,水资源短缺一直制约着玉米产量的进一步提高。近些年,随着分子生物学技术在作物遗传育种领域的广泛应用,尤其是通过分子标记技术和分子生物统计方法相结合,对数量性状位点(QTL)进行了大量定位研究,为突破常规耐旱育种模式,探讨玉米耐旱的遗传机制和作用方式提供了新的思路。通过进一步对QTL定位方法的优化组合和定位结果的筛选验证,并且与功能基因组学技术和比较基因组学手段相结合,探讨与植物耐旱性相关的功能基因,为揭示玉米耐旱遗传机理提供契机,从而为耐旱遗传研究与标记辅助育种奠定初步的基础。在本研究中,利用SSR和AFLP分子标记对X178(国内耐旱玉米自交系)xB73(不耐旱自交系)杂交后获得的234个F_2单株进行标记分析,采用Kosambi作图函数进行重组率转换和MapMaker/EXP3.0软件进行误差检测,构建了玉米SSR标记框架连锁图谱和相对饱和的遗传连  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川农业大学
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玉米耐旱相关性状的QTL分析

干旱是影响玉米生产的最主要非生物胁迫因素,解决这一问题的有效策略是选育并推广耐早性品种。但是,耐旱性是一复杂的数量性状且需要特殊的环境才能被鉴定,因此传统育种方法进行耐旱性遗传改良的效率不高。随着分子标的应用与发展,可以作为一种有效辅助手段,提高传统育种效率,为玉米耐早性育种带来新的途径。本研究利用SSR标记构建基于组合N87-1(耐旱)×9526(敏感)的分子标记连锁图谱,并对该组合的183个F_(2:3)家系在对照与干旱胁迫两种环境下进行耐旱性鉴定,分析控制玉米耐旱相关性状QTL位点与遗传效应,探索玉米耐旱性的分子遗传机制,为玉米耐旱性的遗传改良提供理论和参考。取得了以下结果:1.在对照与干旱胁迫两种环境下,对183个F_(2:3)家系的12个耐旱相关性状(单株产量、抽雄期、吐丝期、雌雄开花间隔、株高、穗高、根数、根重、穗叶长、穗叶宽、雄穗分枝数和雄穗主轴长)进行了鉴定与统计分析。结果表明:在两种环境下,各性状的平均数在家系...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川农业大学
四川农业大学

玉米转基因工程育种优良受体筛选及遗传机理研究

针对我国、特别是西南山地所需玉米转基因工程育种优良受体极为匮乏和反应玉米幼胚培养能力的2个主要性状,即玉米幼胚胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织绿苗发生数的遗传变异规律十分不清楚的实际情况,本研究从筛选玉米转基因工程所需要的优良受体入手,采用单因素遗传交配设计、双列杂交遗传交配设计、世代基因效应等传统数量性状分析方法,以及现代分子标记定位主效QTL分析方法,对玉米幼胚胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织绿苗发生数等2个性状进行了较为系统的分析研究,取得以下主要研究结果:(1) 于2000年和2001年通过对我国、特别是西南地区近50份优良自交系和近30个杂交组合,在相同培养条件下,对幼胚培养胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织绿苗发生数等2个幼胚培养能力性状进行了筛选与鉴定,发现玉米不同基因型具有完全不同的幼胚培养胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织绿苗发生数,但幼胚培养胚性愈伤组织诱导率与胚性愈伤组织绿苗发生数并不具有必然的相关关系,有的基...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

玉米和黑麦草漆酶基因的克隆和系统发育分析及玉米水分胁迫下基因表达研究

目前,玉米已经成为超过小麦的第二大粮饲兼用作物。消化率和干旱是影响玉米饲用品质和产量的两个重要因素。常规育种在饲用品质改良和抗旱育种中发挥了重要作用,但该途径费时费力,效率不高。生物技术的迅猛发展,为在分子水平上开展玉米饲用品质改良和抗旱性分子机制研究提供了有利契机。本研究利用基因同源序列克隆技术、cDNA-AFLP技术和生物信息学技术,一方面,进行黑麦草和玉米漆酶基因的克隆与分析;另一方面,对水分胁迫条件下4个玉米自交系材料的基因表达情况进行深入研究,确定与玉米抗旱相关的功能基因,从而为遗传工程改良饲料作物的消化率和增强玉米种质的抗旱性提供重要的物质基础和理论依据。这对于我国农业种植结构调整和畜牧业的发展以及实施高效节水农业均具有一定的理论和实践意义。本研究通过对参与木质素合成途径中一个重要酶-漆酶的系统分析与克隆以及利用cDNA-AFLP技术对不同抗旱性的玉米种质在水分胁迫条件下的基因表达规律进行了研究,获得了以下主要结果:...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳农业大学
沈阳农业大学

玉米强优势组合重要性状杂种优势遗传基础研究

玉米是重要的粮、经、饲兼用作物,在我国农业国民经济中占有重要地位。玉米是世界上最早利用杂种优势的作物之一,利用杂种优势大幅度提高玉米单产已经成为一种行之有效的育种方法。近百年来,杂种优势遗传机理的研究水平一直落后于对其在生产上的利用程度,这种杂种优势理论研究滞后于生产实践的局面势必影响杂种优势在现实中的进一步大规模利用,因此,广泛开展玉米杂种优势遗传基础的研究和探讨具有十分重要的理论价值和现实意义。传统数量遗传学的研究方法存在种种弊端,如,它只能研究基因的总体效应,而无法知道控制目标性状的基因数目、基因在染色体上的分布、单个基因的遗传效应以及基因的作用方式等遗传信息。20世纪80年代以来,分子标记技术的诞生及发展为杂种优势遗传基础的深入研究提供了有力工具,并为全面剖析数量性状遗传基础的各种遗传效应提供了可能。本研究的目的在于:1)在DNA水平上,以玉米强优势组合(黄早四×Mol7)的191个F_2单株为构图群体,用以获得QTL分...  (本文共193页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东农业大学
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光温胁迫对玉米产量和品质及其生理特性的影响

本试验于2003~2004 年在山东农业大学玉米科技园和山东省作物生物学重点实验室进行。本研究采用大田和盆栽相结合,田间试验和室内生理生化测定相结合的技术路线。第一年选用4 个玉米品种,在大田遮荫条件下比较研究弱光对不同玉米品种产量和品质的影响,在此基础上选用农大108(ND108)和掖单13 号(YD13)两个有代表性的玉米品种,大田条件下研究弱光(不同时期遮荫和不同程度遮荫)对玉米籽粒产量和品质及其生理特性的影响,盆栽条件下研究弱光(遮荫)和增温对玉米籽粒产量和品质的影响及其生理机制。主要研究结果如下: 1 光、温胁迫对玉米产量的影响弱光显著地降低了玉米籽粒产量,花粒期遮荫对玉米籽粒产量影响最显著,ND108 遮荫50%和90%的分别减产67.5%和79.4%;其次是穗期遮荫,ND108 遮荫50%和90%的分别减产34.1%和55.3%;苗期遮荫对其影响相对较小,ND108遮荫50%减产16.9%。穗期遮荫主要减少了穗粒数...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>