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随着单粒精量播种技术的迅速推广,玉米生产对种子质量的要求愈发严格。种子活力作为衡量种子质量的指标,对田间发芽率、幼苗建成及后期的产量形成均有重要的影响。为筛选高活力种质资源并解析种子活力的遗传基础,本试验以201份玉米自交系组成的关联分析群体为材料,通过标准发芽试验和加速老化试验测量发芽势、发芽率等11个种子活力相关性状,利用隶属函数法、主成分分析和聚类分析,对玉米自交系种子活力相对指标进行综合分析和评价;结合基因型信息和相关群体参数,对种子活力相关性状进行关联分析,检测关联的SNP位点,并搜索候选基因。主要研究结果如下:
1.201份玉米自交系在两个试验条件下11个种子活力相关性状基因型间差异均达到极显著水平,各性状的广义遗传率在标准发芽试验条件下为83.33%~93.69%,加速老化试验条件下为77.88%~92.23%。除根长和根鲜重外,其余9个种子活力相关性状在标准发芽试验和加速老化试验间存在极显著差异,但11个种子活力相关性状在两个试验条件下的表现均呈极显著正相关。
2。对种子活力相关性状进行综合评价,将201份自交系划分为种子活力极强、较强、中等、较弱和极弱5类,各类包含的自交系个数分别为第1类27个、第2类68个、第3类74个、第4类22个、第5类10个。
3。在标准发芽试验和加速老化试验条件下,关联分析共检测到33个显著性状SNP关联,单个表型贡献率在0.O1%~12.64%之间,涉及27个SNP位点。各性状检测到关联的SNP位点个数分别为发芽势2个、发芽率5个、发芽指数7个、苗长2个、根长5个、苗鲜重3个、根鲜重1个、苗干重5个、活力指数1个、简易活力指数1个。5个SNP位点在不同性状中共同检测到,1个位点在同一性状不同试验中同时检测到。
4.搜索到154个相关候选基因,推测其中的13个为可能的候选基因。
综上,本研究所用关联分析群体的种子活力相关性状存在广泛的遗传变异,种子活力相关性状主要受到遗传因素的影响;筛选到27份高种子活力玉米自交系,为玉米高种子活力品种选育提供了种质资源;检测到27个与种子活力相关性状显著关联SNP位点,搜索到13个可能的候选基因,为开展玉米种子活力相关性状分子辅助育种提供了理论参考。
1.201份玉米自交系在两个试验条件下11个种子活力相关性状基因型间差异均达到极显著水平,各性状的广义遗传率在标准发芽试验条件下为83.33%~93.69%,加速老化试验条件下为77.88%~92.23%。除根长和根鲜重外,其余9个种子活力相关性状在标准发芽试验和加速老化试验间存在极显著差异,但11个种子活力相关性状在两个试验条件下的表现均呈极显著正相关。
2。对种子活力相关性状进行综合评价,将201份自交系划分为种子活力极强、较强、中等、较弱和极弱5类,各类包含的自交系个数分别为第1类27个、第2类68个、第3类74个、第4类22个、第5类10个。
3。在标准发芽试验和加速老化试验条件下,关联分析共检测到33个显著性状SNP关联,单个表型贡献率在0.O1%~12.64%之间,涉及27个SNP位点。各性状检测到关联的SNP位点个数分别为发芽势2个、发芽率5个、发芽指数7个、苗长2个、根长5个、苗鲜重3个、根鲜重1个、苗干重5个、活力指数1个、简易活力指数1个。5个SNP位点在不同性状中共同检测到,1个位点在同一性状不同试验中同时检测到。
4.搜索到154个相关候选基因,推测其中的13个为可能的候选基因。
综上,本研究所用关联分析群体的种子活力相关性状存在广泛的遗传变异,种子活力相关性状主要受到遗传因素的影响;筛选到27份高种子活力玉米自交系,为玉米高种子活力品种选育提供了种质资源;检测到27个与种子活力相关性状显著关联SNP位点,搜索到13个可能的候选基因,为开展玉米种子活力相关性状分子辅助育种提供了理论参考。