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玉米的叶形结构与其抗旱性紧密相关,挖掘不同水分环境下调控玉米叶形相关性状的显著关联分子标记位点,可为揭示玉米叶形结构的分子遗传机理、克隆相关调控基因并进行抗旱理想株型育种提供参考。本研究在不同水分环境下分析187份玉米自交系叶长、叶宽、叶夹角、叶向值、叶面积、叶形系数及叶片卷曲度等7个叶形相关性状的变化,采用SSR标记对这些材料进行全基因组扫描并分析其遗传多样性,采用一般线性模型(GLM)寻找不同水分环境下与玉米7个叶形相关性状关联的分子标记。结果表明:1)干旱环境下187份玉米自交系的叶长、叶宽、叶夹角、叶面积均显著降低,而叶向值、叶形系数及叶片卷曲度均明显升高,且干旱环境下这7个叶形相关性状的变异比率为30.53%～198.31%。2)145对SSR标记共检测出652个等位变异,变异范围在2～13个;多态性信息量(PIC)变异范围为0.201～0.966,平均0.478。采用UPGMA聚类及群体遗传结构分析均将供试材料分为旅大红骨(LRC)、唐四平头(TSPT)、兰卡斯特(Lan)、P及瑞德(Reid)等5大类群。3)采用GLM模型,在不同水分环境下共检测到15个SSR标记与玉米的7个叶形相关性状在P0.01水平下关联,各标记对表型的解释率为2.25%～27.30%,72.97%的标记可在干旱环境下被检测到;其中umc1124、umc2363、umc2214、umc1742、phi331888、umc1378、bnlg1863、umc2134和umc1345标记同时与不同水分环境下的多个叶形相关性状连锁,表现出明显的"一因多效"现象。这些研究结果将为玉米叶形结构的遗传改良及抗旱理想株型分子标记辅助选择育种提供参考。 相似文献
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为创制紧凑型糯玉米种质,本研究以紧凑型普通玉米自交系郑58为供体亲本,以平展型糯玉米自交系通759为轮回亲本,通过标记辅助回交结合叶夹角表型选择的方法,转移玉米叶夹角主效QTL(qLA5)有利等位基因,创制了29份紧凑型BC2F2单株。48个标记背景选择及高密度下株型、抗逆性、产量、品质等18个性状综合鉴定,筛选出株型紧凑、产量高、抗逆性强、品质优良的糯玉米新种质4份,使轮回亲本平均基因组含量由78.48%提高到88.67%,可作为紧凑型糯玉米育种的亲本材料。本研究结果为利用普通玉米改良糯玉米种质,选育紧凑型优质鲜食糯玉米新品种提供了理论参考。 相似文献
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玉米叶夹角和叶向值的QTL定位 总被引：4，自引：0，他引：4
叶夹角和叶向值是评价玉米株型的重要指标。本研究以甜玉米自交系组合T14×T4的F2为作图群体,构建了包含192个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1260cM,平均图距6.56cM。通过测定F2、F2:3家系的叶夹角和叶向值,应用复合区间作图法在两个世代中共检测到26个QTL,其中14个与叶夹角相关的QTL,分别位于第2、5、6、7和8染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.3%～26.2%;12个与叶向值相关的QTL,分布于第1、2、3、7和10染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.1%～20.7%。在第2、3、5染色体上分别检测到1、1、2个同时在F2、F2:3家系都稳定表达的QTL,分别落在区间bnlg1329～bnlg1613、umc1148～umc2275和umc1097～umc1692,可作为相关数量性状基因的候选基因。发现1个同时控制叶夹角和叶向值性状的QTL,位于第2染色体上的bnlg1017-umc2129区间,对两性状的表型贡献率分别为10.8%和10.6%。本研究的结果有望为玉米耐密型育种及分子辅助选择育种提供一定的理论依据。 相似文献
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玉米主要株型性状与产量的全基因组关联分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了深入剖析玉米的株型性状和产量性状的遗传基础及其相关关系,本研究以204份玉米自交系作为关联群体,利用分布于玉米全基因组上的558 529个单核苷酸多态性标记(SNPs)对5个相关性状进行全基因组关联分析。结果表明,供试自交系各性状基本呈正态分布,且各性状间存在丰富的变异,变异系数在9.00%~50.00%之间;通过相关性分析和热图层次聚类分析株型和产量相关性状间彼此紧密关联;且由主成分分析筛选出总体方差累计贡献率达到71.667%的主成分2个;以P≤1×10-5为显著阙值,利用Q+K模型对供试材料的5个相关性状进行全基因组关联分析,在株高、穗位高和单穗重间共检测到13个显著的SNP位点,分别分布于玉米的第3、第5、第6、第7号染色体上,而在总叶片数和穗上叶数间未检测到显著的SNP位点;在显著SNP上下游各50 kb范围共搜索到39个相关候选基因,其中有注释的基因12个,并对株高与穗位高最佳候选基因进行了预测。本研究通过对玉米株型及产量相关性状进行全基因组关联分析,为后期基因功能的验证与新功能的开发奠定了良好的基础。 相似文献
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青稞β-葡聚糖分子生物学相关研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
β-葡聚糖是一种重要的生物活性分子,高含量的β-葡聚糖膳食与人类的健康密切联系。目前通过对大麦或者青稞分离群体及突变体的研究,已定位和克隆到多个β-葡聚糖相关基因/QTLs。为此,本文综述大麦(青稞)β-葡聚糖合成相关基因定位、克隆与功能分析研究进展,并阐明已定位的基因/QTLs与该品质性状的关系。推测纤维素酶类(HvCsl)基因家族的表达是影响β-葡聚糖含量的主要因素之一,尤其是HvCslF6成员可能对调控β-葡聚糖的合成起到关键作用。 相似文献
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源-库互作是重要的产量决定因子,源库间碳水化合物的转运与分配机制是生命科学领域研究热点。玉米作为同化能力较强的C4植物,是研究植物碳水化合物分配的理想模型。为给玉米碳水化合物分配机制及源-库互作研究提供理论支持,通过大量文献资料的整理,分析了蔗糖长距离运输和瞬时淀粉转化形成蔗糖相关基因的调控作用,论述了同化产物分配的调控机制,对影响共质体运输基因、质外体运输基因、韧皮部结构基因和机制调控未知基因对玉米碳水化合物分配调控的分子功能方面的研究进展进行了综述,并对玉米碳水化合物分配机制研究进行了展望。 相似文献
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通过转基因手段改善作物产量性状 总被引：2，自引：0，他引：2
在世界范围内,目前的作物转基因研究主要针对于提高作物自身的抗逆性开展,而产量是一个较为复杂的农艺性状,受多种基因与环境的相互作用所控制.其中,光合作用、氮素同化、碳源分配、植株株型等生理过程是产量形成的基础.随着植物基因组测序工程的逐渐完善,控制上述生理过程的许多基因已被成功分离,并通过基因工程手段对其进行遗传修饰,最终获得了产量性状得以明显改善的转基因植物.虽然目前对于基因如何调控每个性状的机制尚未得到充分阐明,但是这些基因的获得及其增产功能的验证为作物的高产育种提供了一条全新的思路和一系列新方法.随着国家转基因生物新品种培育科技重大专项的实施,对功能基因的认识显得尤为重要,本文主要从影响作物产量形成的源、流、库、株型、氮素及水分利用率等几方面入手,对近10年来控制植物产量性状基因的相关研究进行了综述,期望为高产转基因作物新品种的培育提供一定的理论依据. 相似文献
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玉米在粮食生产中占有极为重要的地位。为进一步研究玉米品种(系)的适应性,筛选出适应大面积种植的玉米品种(系),在90 000株/hm2的种植密度下,运用聚类分析、相关性分析等方法对13个玉米品种(系)的农艺性状及产量构成要素进行了分析。结果表明,甘肃农业大学应用技术学院正在选育研究中的玉米品种T7穗叶夹角和叶面积低于平均值19.24%、3.93%,表现株型紧凑。T7、T6的产量高于平均值8.25%、7.85%,这2个品种(系)群体增产效果明显,可在该区域作为主导玉米品种种植。 相似文献
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玉米穗上叶夹角和叶间距的QTL定位 总被引：1，自引：0，他引：1
玉米(Zea mays L.)的叶夹角和叶间距是玉米株型的两个重要性状,不同株型通过影响群体冠层内的光分布状况和群体的光能利用而影响产量。为了解玉米叶夹角和叶间距的遗传机制,利用紧凑型玉米自交系CY5和平展型玉米自交系YL106组配构建的F2世代为作图群体,构建具有212个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为1 153.39 cM,标记平均间距5.44 cM。利用144个F2∶3家系在3个环境下的表型值,结合已构建的遗传连锁图谱,采用完备区间作图法,对穗上叶夹角和穗上叶间距进行基因定位。结果表明,在单环境分析中,共检测出22个QTL,叶夹角和叶间距分别检测到10和12个QTL,其中西南大学玉米研究所歇马试验基地(简称XM)检测到9个,北碚试验基地(简称BB)检测到8个,合川试验基地(简称HC)检测到5个;在多环境联合分析中,共检测出11个QTL,分别位于1、3、5和7号染色体上,其中叶夹角检测到5个,位于1、3和5号染色体上,叶间距检测到6个,位于1和7号染色体上;在单环境和多环境中同时检测到的一致性QTL有3个,分别是穗上二叶夹角(qSecLA1a)、穗上三叶夹角(qThiLA1a)和穗上三叶间距(qThiLS7),其中在单环境中qSecLA1a位于1号染色体bnlg1803～bnlg1007,分别解释表型变异率26.99%和18.51%,qThiLA1a位于1号染色体bnlg1803～bnlg1007,分别解释表型变异率24.14%和22.00%,qThiLS7位于7号染色体bnlg1305～umc1787,分别解释表型变异率13.77%和9.96%;以上3个QTL在多环境联合分析中的贡献率分别为29.10%、31.86%和11.20%。因此,qSecLA1a、qThiLA1a和qThiLS7 3个位点在不同环境中可稳定表达。本研究结果可为玉米叶夹角和叶间距的遗传改良和分子标记辅助育种提供参考资料。 相似文献
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基于两个相关群体的玉米6个穗部性状QTL定位 总被引：1，自引：0，他引：1
深入剖析玉米(Zea mays)穗部性状的遗传机理,可为利用穗部性状选育高产玉米品种提供参考。因此,本研究利用大穗型玉米自交系TS141为共同亲本组配了2个F_1杂交组合,分别自交产生了202个(POP1)和218个(POP2)个体的F_2群体,利用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对2套F_2群体的雌穗个数、单穗重、穗轴重、百粒重、穗长和出籽率等6个穗部性状进行QTLs分析。结果表明,2个F_1杂交种的雌穗个数、单穗重、百粒重和穗长呈明显的正向超亲优势,穗轴重虽呈正向超亲优势但不明显,出籽率表现为明显的中亲优势。2个F_1杂交种的F_1杂种优势指数和相对杂种优势表现一致,均为单穗重雌穗个数穗长百粒重穗轴重出籽率,而2套F_2群体的F_2优势降低率表现为单穗重雌穗个数穗长百粒重穗轴重出籽率。2套F_2群体间总共检测到了49个QTLs,这些QTLs分布于玉米10条染色体上,单个QTL的表型贡献率介于4.10%~15.73%。单穗重和出籽率QTLs以加性遗传为主,雌穗个数、百粒重和穗长QTLs以非加性遗传为主,穗轴重QTLs的加性和非加性遗传同等重要。在POP1和POP2群体中同时检测到8个稳定表达QTL(stable QTL,sQTL),分别为位于Bin1.03-1.04处同时调控单穗重、穗轴重和出籽率的sQTL,Bin1.06-1.07处调控出籽率的sQTL,Bin4.04处调控百粒重的sQTL,Bin6.05处调控雌穗个数的sQTL,Bin7.02处调控出籽率的sQTL和Bin9.04处调控穗轴重的sQTL。这些研究结果可为进一步剖析玉米穗部性状分子遗传机理奠定基础,且这2个遗传背景下稳定表达的sQTLs可作为玉米穗部性状分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)、精细定位及基因克隆的候选位点。 相似文献
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大豆光能高效利用的分子调控机制研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《土壤与作物》2017,(2)
光合作用是影响作物产量的重要因素,长期以来国内外科学家通过高光效育种对大豆产量的提高起到了重大的促进作用。近年来,随着植物光合分子生物学研究和基因工程技术的发展,有关大豆光合作用分子机制和光能利用效率分子调控的研究取得了很多进展。本文总结了大豆光合作用相关的基因,综述了调控光能利用效率相关因子的研究进展,以期为大豆高光效分子设计育种提供理论指导。 相似文献
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喷施烯效唑对玉米-大豆套作群体株型及产量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
玉米-大豆带状复合种植中,良好的玉米株型结构是群体高产的基础,为探究烯效唑对套作群体作物株型及产量的影响,本试验以川单418为材料,分别于玉米8叶展(A_1)、10叶展(A_2)、12叶展(A_3)和14叶展(A_4)期用烯效唑喷施叶面,以各时期喷蒸馏水为对照(CK),分析玉米、大豆产量及形态结构等指标。结果表明,烯效唑喷施对玉米株型结构影响显著,在A_1~A_3时期喷药可显著降低玉米株高、穗位高、穗上部高度及穗位叶叶夹角,增加茎粗;喷药处理下大豆顶层透光率和产量均以A_1最高(49.97%,2 093.58kg·hm~(-2)),分别较CK提高60.30%和38.68%;大豆株高随喷施时期呈上升趋势,茎粗、叶面积变化相反;玉米和群体产量呈先增后减趋势,均以A2最高,分别较CK增产5.91%和11.21%。相关分析、通径分析表明,玉米穗位高、穗上部高度、穗位叶叶面积及穗上位叶叶面积与透光率呈极显著负相关(P0.01)。穗上部高度是影响透光率的重要因素,而大豆茎粗、叶面积与透光率呈极显著正相关。研究表明,在玉米10叶展期喷施烯效唑,对其作物株型结构调整较合理,可获较佳的群体产量。 相似文献
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水稻汕优63重组自交系重要农艺性状的QTLs和互作分析 总被引：19，自引：1，他引：19
利用水稻（Oryza sativaL.spp.indica)汕优63重组自交系群体241个株系，进行了株高，抽穗期，产量和产量构成因子等9个重要农艺性状分析，定位了这些数量性状的基因位点（QTLs）。结果表明，这些性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离，其分布接近正态分布，共检测到45个主效QTLs和47对互作QTL位点影响上述9个性状，贡献率为2．83％－28．46％，第7染色体C1023－R1440区间为最适跃区段，同时检测到5个性状的主效QTL与3个性状的互作有关，为典型的一因多效现象，为分析水稻杂种优势和分子标记辅助选择提供了理论基础。 相似文献
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氮胁迫与非胁迫条件下玉米叶形相关性状的QTL分析 总被引：1，自引：0，他引：1
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叶色突变体是研究玉米光合作用和光建成的宝贵材料,对于玉米叶色相关基因的克隆和功能分析,以及提高光合效率和玉米产量方面具有重要意义。简介了elm1淡绿叶突变体、elm2黄绿叶突变体、ygl-1黄绿叶突变体、vyl黄叶突变体、nec-t黄化类病变突变体这五个典型的叶色突变体,以及玉米叶色突变体诱变方法;根据玉米叶色突变体的研究现状及玉米突变体数据库,对23个已知的玉米突变体基因名、基因ID、性状描述及相关图片进行整理总结,并对其基因在染色体上的位置进行了标注。以图片和表格的形式归纳了玉米叶色突变形成机理研究成果。最后,提出问题并做了展望。 相似文献
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利用三重测交群体剖析玉米苗期性状杂种优势的遗传学基础 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探讨玉米苗期性状及其杂种优势形成的遗传学基础,以强优势玉米(Zea maysL.)杂交种组合豫玉22及其重组近交系为基础材料,采用三重测交(triple testcross,TTC)遗传交配设计,组配了包含312个测交后代的TTC群体,通过复合区间作图法检测到了30个控制发芽后第4天的最长根长、苗高、初生根数、根干重及叶干重的QTLs,并且在第2、3和7染色体上存在4个同时控制不同苗期性状的QTL区域。分析发现,在利用Z1和Z2数据定位出的22个QTLs中,以超显性位点最多(11个),加性(5个)和部分显性较少(5个),而显性最少(1个)。另外,还检测到8个QTLs与遗传背景之间的互作和16对不同标记间的互作。据此,我们提出超显性和上位性是玉米苗期性状及其杂种优势形成的主要遗传学基础。关键词玉米,苗期性状,三重测交,杂种优势,QTL定位 相似文献
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小麦化学调控剂壮丰安由中国农业大学化控中心研制而成,在济宁市已推广10余年,成为了多穗型品种高肥水地块预防倒伏的常规技术措施,在小麦生产中发挥了重要作用。关于起身期叶面喷施壮丰安对多穗型品种茎节调控效应,对植株性状及产量影响,对叶面蒸腾程度的影响,对旗叶生理功能及产量器官的影响已有较多报道。但叶面喷施壮丰安对大穗型品种生长发育及其经济性状的影响尚未见报道,本试验研究选用大穗型品种,拟弄清壮丰安对其单茎株型,后期地下地上器官形态及活力衰减,产量构成因素的影响。 相似文献
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为通过叶形相关基因定位与克隆解析水稻叶形变异的分子机制,本研究以籼稻品种9311与粳稻品种豫粳6号的杂交F7株系中发现的窄叶突变体zy103为试验材料,应用(zy103/9311)F2、F3分离群体对窄叶基因进行精细定位及候选基因预测。表型分析表明,突变体zy103出现全生育期叶片变窄微卷、株高及结实率降低、成熟种子弯曲变形等变异表型。遗传分析和基因定位结果表明,突变体zy103受1对隐性核基因控制,该基因被定位于第12号染色体195.4 kb的区间内,此区间内共预测了28个编码基因。对区间内与水稻叶形态建成相关的OsCSLD4(LOC_Os12g36890.1)基因进行测序,结果表明,突变体中OsCSLD4基因的编码区第2外显子第3 472~第3 479处有8个核苷酸(TGTGCCAC)缺失,造成移码突变,导致原编码蛋白第Ⅶ和第Ⅷ跨膜区保守功能结构域丢失,推测OsCSLD4是引起突变体zy103窄叶突变的目的基因。本研究结果为解析水稻窄叶形成的分子机理和水稻理想株型育种奠定了一定的理论基础。 相似文献