我国主推玉米品种亲本的遗传结构解析

基于56K玉米基因芯片对我国常用玉米骨干亲本自交系进行遗传结构解析,并对我国主推玉米品种的亲本进行杂种优势模式分析,以期为玉米育种提供指导和参考。结果表明,从56000个单核苷酸多态性(SNP)位点中共筛选到35261个高质量SNP标记,所检测到的最小等位基因频率(MAF)平均值为0.28,有12.56%的SNP位点处于0.45≤MAF≤0.50,具有较高的多态性水平;多态信息含量(PIC)为0.10~0.50,平均值为0.37。聚类分析结果表明,71份玉米自交系共划分为5个类群,其中,Ⅰ类群是以PH6WC为代表的坚秆综合种(BSSS)类种质;Ⅱ类群以PH4CV、迪卡517父本和登海505父本等父本自交系为主;Ⅲ类群以Reid、P群及欧洲父本自交系为主;Ⅳ类群以综3和综31为代表的国内种质为主;Ⅴ类群以SPT、Suwan及CIMMYT热带种质为主。同时,针对我国16个主推玉米品种的亲本自交系SNP差异,共筛选出7615个多态位点和7592个保守位点。

西北地区玉米亲本制种种子综合活力的评价

为探究西北地区玉米亲本种子活力及适应范围,以我国西北地区41份玉米杂交亲本为试材,设置加速老化(AA)、冷浸(CS)、模拟干旱(D)及盐(S)胁迫处理,以标准发芽试验为对照(CK1),测定种子7 d发芽率及幼苗生物量等指标,结合41份亲本材料在北京、新疆石河子、乌鲁木齐及甘肃酒泉4个生态区的出苗率及种子活力、生物量指标在内的29个参数做了相关性分析。结果表明:分别以20%PEG 6000(0.033 mol/L)和200 mmol/L NaCl处理模拟干旱和盐胁迫,选取80%的种子能正常发芽的处理浓度作为筛选依据,以此标准来评价亲本种子活力是可行的。供试材料中的30份亲本标准发芽率达到85%的国家标准要求;11份材料发芽率>92%,高于玉米单粒播发芽标准。冷浸处理后,35份亲本(占比85%)的发芽率与对照(CK1)无显著差异,其中4个亲本冷浸后发芽率比CK1升高1%~18%。41份亲本的种子耐老化能力普遍较差,加速老化处理的种子发芽率最高仅为44%;200 mmol/L NaCl胁迫条件下,10个亲本的发芽率被显著抑制,20%PEG 6000条件下8个亲本发芽率受到显著抑制;另有10个亲本的发芽率在模拟干旱(20%PEG 6000)和盐(200 mmol/L NaCl)胁迫下均显著升高(P≤0.05);模拟干旱胁迫可显著诱导18份亲本幼苗根系的发育,其中12份亲本根重显著增加(P≤0.05)。不同亲本材料在4个气候区的出苗率均表现出较大的变异,且各气候区的出苗率与冷浸发芽率的相关性均达到极显著相关。