玉米衔接式单片段导入系群体构建和评价.pdfVIP

玉米衔接式单片段导入系群体的构建和评价* 1、2 2 ﹟ 1 2 1 2* 王立秋 ，赵永锋 ，薛亚东 ，张祖新 ，郑用琏 ，陈景堂 （1 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，湖北武汉 430070 ； 2 河北农业大学农学院，河北保定 071001 ） 摘 要：以生产上广泛种植的玉米杂交种豫玉22 的亲本自交系87-1 和综3 作为受体亲本， 以糯质、抗病性和抗倒伏较好的玉米自交系衡白522 为供体亲本，采用回交和自交的方法， 结合SSR 分子标记辅助选择，构建了分别以87-1 和综3 为背景的衔接式玉米单片段导入系 群体，并对导入系群体的遗传背景、导入片段大小、数目和覆盖率等进行了评价。结果表 明：87-1 背景的导入系群体导入了40 个供体片段，片段长度介于0.03 ～342.86cM ，平均长 度为 91.10cM ，导入片段总长为3643.92cM ，覆盖率为48.96%；综3 背景的导入系群体导 入了83 个供体片段，片段长度介于0.03 ～343.42cM ，平均长度为73.30cM ，导入片段总长 为5895.26cM ，覆盖率为79.21%。 关键词：玉米(Zea mays L.) ；单片段导入系；SSR 标记；回交 作物许多重要性状，如产量、品质、生育期等均属于数量性状，对控制数量性状的基 因(Quantitative trait locus, QTLs)开展研究已成为现代遗传学的热点之一，具有重要的理论和 实践意义[1] 。经典遗传学通常把数量性状作为一个整体来研究，难以鉴定控制数量性状的单 个基因位点。分子标记技术的发展为研究QTL提供了新的工具，利用高密度的分子标记连锁 图可以把控制数量性状的多基因系统分解为单个孟德尔因子，并确定其在染色体上的位置和 效应[2] 。定位QTL 的遗传试验大多采用纯系间杂种的自交或回交产生的临时性分离群体，以 衍生家系的平均数代替早期分离世代的单株观察值，或者利用重组自交系和DH群体等由具 有纯合基因型的分离个体组成的永久性群体，能够比较容易繁殖大量种子进行多年多点试 验，提高表型鉴定试验的精确度和检测基因-环境互作。利用传统的定位群体进行QTL定位 时，由于大量基因位点同时分离，造成遗传背景效应或“遗传噪声”，增加分析难度，难以 检出低效应值的位点，限制了对QTL进行精确定位的能力，往往需要通过扩大群体和增加标 [3-6] 记来缓解 。 染色体片段导入系 （Chromosome segment introgression lines,CSILs ）是在相同的遗传背 景中导入供体亲本的染色体片段，导入系与其受体亲本之间只有导入片段的差异，如果导入 片段含有特定基因，则该片段上的基因差异决定导入系与受体亲本间的表现型差异。导入系 中只含有一个来自供体亲本的染色体片段则称为单片段导入系 （Single segment introgression [3-4,7] 。利用分子标记构建染色体片段导入系用于QTL分析，可以有效控制试验规 line, SSIL ） 模，降低遗传背景效应。SSIL在番茄、水稻、小麦、大麦、大豆、油菜等作物研究中得到 广泛应用[3-4,8-11] 。本研究利用玉米自交系间杂交、3～4 代回交和一代自交，从BC 代开始全 1 程进行SSR分子标记辅助选择，构建分别以 87-1 和综 3 为受体、衡白 522 为供体亲本的双 *基金项目：国家自然科学基金资助项目，农业部引进国际先进农业技术项目“948 ” 2003–Q03–1–20 作者简介： 王立秋（1962-），男，教授，专业：作物遗传育种，目前在张家口职业技术学院工作 E-mail:wanglq7879@ ﹟赵永锋与第一作者同等贡献，硕士研究生，从事玉米遗传育种研究，E-mail ：zhaoyongfeng@ 通讯作者：陈景堂（1967-），男，教授，从事玉米遗传育种研究工作，E-mail ：chenjingtang@126.com 。