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

作者：梁媛媛; 李东亚; 许恒; 王祎^*; 汤继华; 韩燕来^*

来源：植物营养与肥料学报, 2020, 26(07): 1226-1238.

• 玉米
• 植株生物量
• 氮浓度
• 氮累积量
• QTL定位

【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umc1077umc2350 (bin 10.04)、umc2350bnlg1028 (bin 10.04),低氮特异QTL片段有umc2377bnlg1647 (bin 3.01)、endphi072 (bin 4.00)、bnlg1444umc2041 (bin 4.08)、bnlg1863bnlg2046 (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。

• 单位
  河南农业大学