大刍草(Zea mexicana schard)×自交系K169选系的核型和SSR分析

本研究以玉米自交系K169及其与大刍草(Zea mexicana schard)远缘杂交而成的5个选系为研究材料,对它们进行核型和SSR分析,以期从细胞学和分子水平的角度为玉米远缘杂交育种提供理论依据。结果表明,5个远缘选系和轮回亲本K169体细胞染色体数目均为2n=20,但在核型结构上却存在较大差异,其中自交系K169和远缘选系1191在第6染色体的短臂上有随体,1183和1189在第8染色体的短臂上有随体,1193和1195未发现带随体的染色体;选系1183、1193和1195的染色体长度比(最长/最短)与K169之间存在较大差异;选系1183和1195的核型类型与K169不一致。96对SSR引物在5个选系和轮回亲本K169中共检测出27个多态性位点,位点多态信息量(PIC)的平均值为0.724;基因型多样性(H′)的平均值为1.400,它们之间的遗传相似系数平均值为0.5791。综合分析表明,这些选系与其轮回亲本K169之间存在真实的遗传差异,是一批新的玉米种质资源。

墨西哥野生玉米种质资源利用研究初报

墨西哥野生玉米〔Zea Mexicana Schard(annual teosinte)〕是禾本科类玉米属〔Euchlaena(teosinte)〕中的一个种,是与玉米同科的近缘属植物。原产墨西哥,植株与玉米相似,呈庞大的丛生状,野生性强,具很强的抗病性。其染色体数目与玉米相同易与玉米杂交授粉,为利用其抗病性和野生性提供了条件。笔者利用其抗病性对感玉米大斑病的优良自交系金74进行改良;利用其野生性选育青饲玉米杂交种;用它与自交系杂交选育二环系。

玉米远缘选系主要性状的遗传及配合力分析

用目前生产上使用的7个骨干自交系为母本,以19个玉米远缘杂交选系为父本,按7×19不完全双列杂交模式配制133个杂交组合,分析其主要性状的配合力效应和遗传参数。配合力效应分析表明,不同材料及其不同性状的一般配合力效应表现复杂。在19个选系中,1183的单株产量、穗粗和穗行数一般配合力(GCA)效应表现突出,均为正向值最大,其次为1164、1157和1193。不同组合及其不同性状的特殊配合力(SCA)效应差异也较大,其中组合K389×1162和156×1193单株产量SCA效应较大。遗传参数研究表明,产量及产量组成性状加性效应远比非加性效应重要,在实践中应注意选用一般配合力效应较高的亲本来配制组合,此类性状中穗粗和穗行数的狭义遗传力最高,达70%以上;穗长和秃尖长相对较低,低于40%,其余性状居中,界于50%～70%。因此在实践中对穗粗和穗行数进行早代选择较为有效。

远缘背景下玉米主要性状的QTLs分析

通过远缘杂交导入大刍草基因,创造玉米新种质,并对相关重要性状进行QTL定位,明确其QTL数目、位置和基因效应。以玉米自交系K169×1147构建的202个F2:3家系为作图群体,构建具有132对SSR标记的玉米遗传图谱,覆盖整个基因组1 979.6 cM,平均图距15.0 cM。利用完美区间作图法进行QTL定位分析,共检测到14个主要农艺和经济性状中的68个QTLs。其中,控制株高、穗位高和叶面积的有14个QTLs,单个性状的QTL为1～7个,每个QTL的作用可解释表型变异的1.71%～12.98%;影响雄穗性状的有11个QTLs,单个性状的QTL为3～8个,每个QTL的作用可解释表型变异的3.61%～14.87%;影响穗长等经济性状的有43个QTLs,单个性状的QTL为1～7个,每个QTL可解释的表型变异为3.87%～20.09%。