甜、糯玉米自交系耐热性鉴定研究

夏季高温是长三角地区鲜食甜、糯玉米生产的主要限制因素之一。以485份甜、糯玉米自交系为试验材料,研究高温对甜、糯玉米自交系空秆率、产量、株高、穗位高、穗位系数以及雌雄穗开花间隔等性状的影响。结果表明:高温胁迫下,不同自交系间的耐热性存在显著差异。以空秆率小、穗位系数大、单株籽粒重量高和雌雄穗开花间隔(ASI)时间短作为筛选耐高温种质的综合评价指标,通过比较不同甜、糯玉米自交系对高温胁迫的耐受性,选出了综合表现好的20份甜、糯玉米自交系,可以为耐高温甜、糯玉米品种育种提供抗性种质。

利用F_(2:3)群体对甜玉米籽粒性状的QTL定位

籽粒大小和重量是玉米产量的重要组成部分,同时籽粒大小也是影响外观品质的重要因素。本研究利用甜玉米自交系SHL03和SHL01为亲本构建的F_(2:3)群体,对完熟期玉米籽粒性状的粒长、粒宽、籽粒直径和百粒重进行QTL定位。共定位到35个相关的QTL,位于玉米的10条染色体上,其中百粒重QTL 5个,籽粒大小QTL 30个,解释表型变异的2.44%~12.2%。主效QTL qKD10、qHKW7、qKW6的表型贡献率分别为11.44%、12.2%、10.15%。在3、6、9、10号染色体上同一区域内检测到了控制不同性状的基因组区段。从主效QTL的置信区间共找到27个注释基因,根据功能注释以及表达谱分析筛选出候选基因Zm00001d023994、Zm00001d035561、Zm00001d024027、Zm00001d020325、Zm00001d020374、Zm00001d020311、Zm00001d020409直接或者间接影响着玉米籽粒的发育。研究结果为甜玉米籽粒大小和百粒重性状的遗传研究和分子标记辅助育种提供了一定帮助。

甜、糯玉米高叶酸基因型的CAPS标记开发

叶酸是一类水溶性B族维生素,它是人体生命活动所必需的微量营养物质。由于人体不能自身合成叶酸,只能依靠食物摄取。因此利用遗传育种手段培育高叶酸含量的鲜食甜、糯玉米品种是人类叶酸营养强化的重要途经。玉米谷氨酸亚胺甲基转移酶Ⅰ基因(ZmGFT1)是叶酸含量相关的关键基因,普通玉米该等位基因的SNP位点导致天冬酰胺转变为甘氨酸,从而影响总叶酸的含量。2个位点处的碱基均为G的玉米叶酸含量显著高于2个位点处的碱基均为A的玉米叶酸含量。本研究通过检测218份甜、糯玉米自交系GFT1基因的功能SNP位点发现该位点存在3种类型的等位变异,即GGG、CAA、GAA,根据功能SNP位点设计CAPS标记GFT1-2。利用该标记对甜玉米和糯玉米GFT1基因型进行鉴定,与测序结果一致。同时检测了鲜果穗叶酸含量,结果表明GFT1-2标记能准确鉴定GFT1的基因型,可用于加快高叶酸含量甜玉米和糯玉米的分子标记辅助育种。