论文部分内容阅读
玉米（Zea mays L.）是世界第一大粮食作物,也是重要的饲料、能源和加工原料。玉米的产量对粮食安全具有举足轻重的作用。杂种优势是指两个遗传基础不同的亲本杂交所产生的杂种一代（F1）在生长势、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象,杂种优势利用是玉米杂交种育种的核心,开展对其遗传机理的研究有利于进一步促进杂种优势的利用与优良品种的选育。本试验以郑58与HD568构建的重组自交系群体（RIL）及RIL与4个测验种杂交得到的杂交种为材料,对2015年新乡（Ⅰ）、2016年新乡（Ⅱ）和2016年公主岭（Ⅲ）3个不同环境下玉米的株高（PH）、穗位高（EH）、穗长（EL）、穗粗（ED）、穗行数（RN）、行粒数（KR）、单株产量（GYP）和百粒重（HKW）等性状进行调查,结合已构建完成的覆盖全基因组的SNP分子标记连锁图谱,发掘稳定表达的主效及微效杂种优势相关QTL位点。研究结果如下:1、EH的中亲优势值要比PH的中亲优势值大;家系、环境及两者之间的互作对EH和PH有显著影响（P≤0.05）;两性状的广义遗传力均较高分别为91.35%和88.99%;PH在环境Ⅰ中最优遗传模型为F-2,即3对主基因控制的加性效应;在环境Ⅱ和Ⅲ中,最适遗传模型均为G-0,即3对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因模型混合遗传。EH在环境Ⅰ和Ⅱ中,最适遗传模型均为F-2,即3对主基因控制的加性效应,在环境Ⅲ中最适遗传模型为G-0,即3对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因模型混合遗传。2、利用3个环境的表型数据和BLUP预测值对PH和EH杂种优势进行QTL定位,在第1号染色体上检测到1个与PH和EH杂种优势相关稳定的QTL位点（SNP0178-SNP0180）,并且该位点为PH杂种优势主效QTL位点。共定位到9个PH杂种优势的主效QTL位点,2个EH杂种优势的主效QTL位点;利用BLUP预测值定位到3个PH杂种优势的主效QTL位点,3个EH杂种优势的主效QTL位点。3、产量及其相关性状的广义遗传力变异范围为0.47-0.94,单株产量表现较强的杂种优势。利用3个环境的表型数据和BLUP预测值对产量及其相关性状进行杂种优势QTL定位研究,得到3个环境迟钝型QTL位点,分别位于第4、5和5号染色体,区间分别为SNP1197-SNP1195（EL）、SNP1392-SNP1391（ED）和SNP1393-SNP1392（HKW,EL）;3个单株产量杂种优势主效QTL位点,1个穗行数杂种优势主效QTL位点,2个行粒数杂种优势主效QTL位点;利用BLUP预测值检测到3个与百粒重杂种优势相关的主效QTL位点,1个穗粗杂种优势相关的主效QTL位点。