玉米种质资源叶夹角性状鉴定及主效基因LG2效应评价

玉米在我国粮食生产和保证国家粮食安全战略中具有重要意义,不断提高玉米产量和选育优质玉米品种是保证粮食安全的重要手段。为提高粮食产量,选育理想株型是其中的关键,而叶夹角与株型关系密切。本研究对生产实践中316份骨干玉米自交系叶夹角进行鉴定和评价,利用表型和LG2基因分子标记相结合的方法对不同自交系及LG2基因不同的双亲分离群体进行鉴定,探讨LG2基因在自交系中的分布及育种效应。取得的主要研究结果如下:(1)对316份玉米自交系两年叶夹角性状鉴定结果分析表明,自交系穗上三叶叶夹角均值相近,分别为21.30°、21.17°和22.07°,穗上第三叶的叶夹角变异范围最大,为3.43~92.73°,其次是穗上第二叶5.00~59.43°,最后是穗上第一叶4.50~50.10°。结合血缘分类分析,PA血缘穗上三叶叶夹角平均值均表现最小,分别为15.70°、15.12°和15.64°,Lan血缘穗上三叶叶夹角平均值均表现最大,分别为24.70°、27.68°和30.31°。通过株型分类,紧凑型自交系有154个,平展型有28个,中间型6Tezacaftor9个。根据穗上三叶叶夹角均值小于22.5°,且穗上各叶位叶夹角平均值小于13°,筛选极端紧凑型自交系,得到自交系14个,分别是8112,8902,96478,634150,龙系69,G135,LD175-1,M54,D26,吉046,D3-1,辽2379,94-24,辽7980。根据穗上三叶叶夹角均值大于33.76°,且穗上各叶位叶夹角大于38°筛选极端平展型自交系,筛选出自交系12个,分别是4112,东46,LD61,PH6AT,辽白371,KL4,兴垦自矮34,辽巨311,KL3,佳108,甸骨11A,中M-8。(2)对L1和L2组配的F_2代目标区间杂合体自交获得的F_3代分离群体各单株家系F_(3:4)进行叶夹角鉴定和peer-mediated instructionLG2区间连锁标记基因型分析确认细节。通过对不同标记的效应值比较,标记snym26A的检测效果最好,该标记穗上第一叶效应值为14.98°,贡献率25.87%,穗上第二叶效应值为20.00°,贡献率23.23%,穗上第三叶效应值为34.09°,贡献率23.97%。(3)对316份玉米自交系利用标记snym26A对LG2位点基因分型结果表明,与L1基因型(紧凑型)一致的自交系有173份,与L2基因型(平展型)一致的自交系有80份,其它基因型的自交系有63份。该标记穗上第一叶贡献率13.69%,效应值6.86°;穗上第二叶贡献率14.27%,效应值8.48°;穗上第三叶贡献率8.79%,效应值10.69°。通过计算316份自交系穗上各叶位叶夹角差异,发现LG2位点效应值随叶位的增高而提高,结合不同血缘类群分类,各叶位叶夹角的LG2效应值不同。其中Lan血缘类群效应值最小,穗上第一叶的效应值是1.53°;穗上第二叶的效应值是3.42°;穗上第三叶的效应值是4.69°。PA血缘效应值最大,穗上第一叶的效应值为12.66°;穗上第二叶的效应值为14.79°;穗上第三叶的效应值为23.23°。