高低氮条件下玉米SSSL群体生物量、氮浓度及氮累积量的QTL定位

摘要

[目的]玉米生物量、氮浓度以及氮累积量与籽粒的产量和品质密切相关,本研究利用单片段代换系群体,对高氮和低氮条件下玉米成熟期的生物量、氮浓度和氮累积量进行了QTL定位,旨在为氮高效相关基因的精细定位以及克隆氮高效相关的主效QTL奠定基础.[方法]以氮效率具有显著差异的'许178'和'综3'为亲本构建的玉米单片段代换系(SSSL)群体作为研究材料,设置高氮(0.15 g/kg)和低氮(0.05 g/kg)两种处理进行盆栽试验.在成熟期取样,测定植株的生物量、氮浓度以及氮累积量.根据代换系与亲本'许178'表型值的T-test结果,利用该群体SSR遗传连锁图谱,在P<0.05条件下定位所测定性状的QTL.[结果]在高氮和低氮条件下,共定位到133个QTL(贡献率为-40.75％ ～12.69％).其中包括49个生物量QTL,在高氮条件下检测到26个、低氮条件下检测到23个;24个氮浓度QTL,其中17个茎秆氮浓度QTL(包括8个高氮条件下检测到的QTL和9个低氮条件下检测到的QTL),7个叶片氮浓度QTL(5个高氮条件下检测到的QTL和2个低氮条件下检测到的QTL);60个氮累积量QTL,包括33个茎秆氮累积量QTL(27个高氮条件下检测到的QTL和6个低氮条件下检测到的QTL),27个叶片氮累积量QTL(11个高氮条件下检测到的QTL和16个低氮条件下检测到的QTL).上述QTL在玉米的10条染色体上均有分布,其中以第4条染色体上检测到的数量最多(19个),第5条染色体上检测到的数量最少(6个).[结论]本研究定位到的生物量和叶片、茎秆氮累积量高氮特异QTL片段有umc1077～umc2350(bin 10.04)、umc2350～bnlg1028(bin 10.04),低氮特异QTL片段有umc2377～bnlg1647(bin 3.01)、end～phi072(bin 4.00)、bnlg1444～umc2041(bin 4.08)、bnlg1863～bnlg2046(bin 8.03).这些染色体片段中极可能包含控制玉米氮效率相关的关键基因,在后期的试验中我们将逐步对这些QTL进行精细定位.