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基于甜玉米重组自交系群体的玉米黄质QTL定位

种植与养殖 2024年第4期

作者：张士龙贾海涛贺正华黄益勤

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分子植物育种 2022年

作者：贾海涛张士龙黄益勤焦春海贺正华湖北省农业科学院粮食作物研究所粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室

黄质是玉米(Zea mays L.)的一种天然脂溶性色素，是高品质鲜食玉米的重要指标之一。为了明确调控甜玉米黄质含量的遗传学基础，本研究以两个玉米黄质含量差异较大的甜玉米自交系K44和F22为亲本，构建了一个包含191个家系的重组自交系(re...

黄质是玉米(Zea mays L.)的一种天然脂溶性色素，是高品质鲜食玉米的重要指标之一。为了明确调控甜玉米黄质含量的遗传学基础，本研究以两个玉米黄质含量差异较大的甜玉米自交系K44和F22为亲本，构建了一个包含191个家系的重组自交系(recombinant inbred lines， RIL)群体，利用175对多态性标记进行了连锁图谱构建，该图谱总长4 667.24 cM，相邻的两个简单重复序列(simple sequence repeats， SSR)标记的平均距离为27.70 cM。基于158个重组家系乳熟期(授粉后21 d)鲜籽粒中的玉米黄质含量测定结果，进行玉米黄质含量数量性状位点(quantitative trait locus， QTL)定位研究，解析调控玉米黄质含量的遗传学基础，共检测到2个与玉米黄质含量有关QTL位点，位于第2和第9染色体上，分别解释6.40%和11.63%的黄质含量表型变异，说明玉米黄质含量是微效基因控制的数量性状，本研究结果为培育高玉米黄素的甜玉米新品种提共新的基因资源和理论指导。

关键词：

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基于玉米导入系群体的株型相关QTL定位

分子植物育种 2023年

作者：贾海涛童少华王明成熊才运张士龙黄益勤焦春海贺正华华南农业大学农学院湖北省农业科学院粮食作物研究所粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室湖北省襄阳市谷城农科所

塑造玉米理想株型是实现增产增收的重要途径。穗位高、雄穗分枝数是玉米耐密株型性状的重要组成部分。本研究利用地方品种“白马牙”与玉米自交系B73杂交，以B73作为轮回亲本，构建了包含318个系的BC4F4群体，通过10K-SNP芯片进行基因... 详细信息

塑造玉米理想株型是实现增产增收的重要途径。穗位高、雄穗分枝数是玉米耐密株型性状的重要组成部分。本研究利用地方品种“白马牙”与玉米自交系B73杂交，以B73作为轮回亲本，构建了包含318个系的BC4F4群体，通过10K-SNP芯片进行基因分型，在湖北黄冈、湖北谷城和广州增城3个环境下对玉米的4个株型农艺性进行表型鉴定，共鉴定45个株型相关的QTLs位点，其中穗位高相关位点qEH1c，雄穗分枝数相关位点qNTB1、qNTB3b和qNTB7在多个环境中稳定存在，分别解释4.3%，11.33%、9.39%、19.87%的表型变异，本研究对于分子标记辅助玉米株型的遗传改良，培育耐密性玉米新品种具有重要意义。

关键词：玉米株高穗位高雄穗分支数雄穗主轴长

利用RFLP标记划分45份玉米自交系杂种优势群的研究

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中国农业科学 2001年第3期34卷 244-250页

作者：黄益勤李建生作物遗传改良国家重点实验室华中农业大学武汉430070) 玉米研究室

采用５４个玉米ＲＦＬＰ探针和３种限制性内切酶（ＢａｍＨ、ＥｃｏＲ、Ｈｉｎｄ Ⅲ），共计１４５个探针／酶组合，检测了在我国南方玉米区广泛利用的４１份自交系和代表美国主要玉米杂种优势群的４份美国自交系的ＲＦＬＰ多态性。研... 详细信息

采用５４个玉米ＲＦＬＰ探针和３种限制性内切酶（ＢａｍＨ、ＥｃｏＲ、Ｈｉｎｄ Ⅲ），共计１４５个探针／酶组合，检测了在我国南方玉米区广泛利用的４１份自交系和代表美国主要玉米杂种优势群的４份美国自交系的ＲＦＬＰ多态性。研究结果表明：在供试的４５份材料间存在较丰富的ＲＦＬＰ多态性。根据ＲＦＬＰ标记遗传相似性的资料，通过聚类分析可将供试材料划分为６大类群：热带种质类群、Ｍｏ１７类群、ＦＲＢ７３类群、地方类群Ⅰ、地方类群Ⅱ和３３０或Ｏｈ４３类群。供试自交系系谱关系的资料和所组配杂交组合的信息支持了该研究的分类结果，说明利用ＲＦＬＰ分子标记研究杂种优势群是可行的。该研究的结果从分子水平明确了地方玉米种质在我国玉米杂种优势利用中的重要地位，同时证明来自美国玉米带的Ｍｏ１７类群、ＦＲＢ７３类群和Ｏｈ４３类群对于我国玉米杂种优势的利用起了重要的作用。该研究还将在我国杂种优势利用中起重要作用的优良玉米自交系一自３３０和丹３４０归为一类，而这一类群和美国玉米自交系Ｏｈ４３可能是同类的。

关键词：玉米种质资源 RFLP标记杂种优势群

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玉米F_2群体分子标记偏分离的遗传分析

Acta Genetica Sinica 2003年第10期30卷 913-918页

作者：严建兵汤华黄益勤郑用琏李建生华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070

以优良玉米杂交组合 (综 3× 87 1)的F2 群体为材料 ,构建了包含 15 0个SSR标记和 2 4个RFLP标记的玉米分子标记连锁图。通过对 174个分子标记的分析 ,发现有 4 9个分子标记表现偏分离 (P <0 0 5 ) ,占总标记数的2 8 2 %。这些偏分离... 详细信息

以优良玉米杂交组合 (综 3× 87 1)的F2 群体为材料 ,构建了包含 15 0个SSR标记和 2 4个RFLP标记的玉米分子标记连锁图。通过对 174个分子标记的分析 ,发现有 4 9个分子标记表现偏分离 (P <0 0 5 ) ,占总标记数的2 8 2 %。这些偏分离标记有 11个偏向父本综 3,占 2 2 5 % ;12个偏向母本 87 1,占 2 4 5 % ;2 5个偏向杂合体 ,占5 1 0 %。还有 1个标记同时偏向双亲。同时在 9条不同的染色体上发现 14个偏分离的热点区域 ,其中 4个与已经定位的配子体基因的位置相近 ,由此表明配子体基因是导致偏分离的部分原因。所发现的SDR6 1和SDR7 2似乎是两个新的偏分离热点区域。进一步讨论了引起偏分离的原因 ,以及偏分离标记对QTL定位的影响。对于单位点的QTL分析而言 ,偏分离标记一般不会影响QTL定位的位置和效应 ;对于两位点的上位性分析而言。

关键词：玉米偏分离分子标记

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玉米和水稻重要性状QTL的比较研究

Acta Genetica Sinica 2004年第12期31卷 1401-1407页

作者：严建兵汤华黄益勤郑用琏李建生中国农业大学国家玉米改良中心华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室

在构建玉米分子标记连锁图和对重要性状进行QTL定位的基础上 ,以玉米和水稻的分子标记比较图谱为桥梁 ,分析了控制玉米和水稻F2 :3 群体重要农艺和产量性状QTL的共线性关系。研究结果表明 :在玉米和水稻共线性的染色体区段 ,控制玉米株... 详细信息

在构建玉米分子标记连锁图和对重要性状进行QTL定位的基础上 ,以玉米和水稻的分子标记比较图谱为桥梁 ,分析了控制玉米和水稻F2 :3 群体重要农艺和产量性状QTL的共线性关系。研究结果表明 :在玉米和水稻共线性的染色体区段 ,控制玉米株高、行数和行粒数的QTL与控制水稻株高、单株有效穗和每穗实粒数的QTL存在广泛的对应关系 ;在已定位的影响玉米株高等 5个性状的 4 5个QTL中 ,有 16个与水稻“汕优 6 3”群体中 5个相同或相似性状所定位的 38个QTL中的 12个具有共线性关系。这一结果为利用水稻的基因组数据来定位、分离和克隆玉米重要性状的QTL提供了有益信息。同时发现 ,控制水稻某一个性状的QTL常常与控制玉米同一性状的两个QTL相对应 ,这一结果为玉米染色体是由水稻染色体加倍而来的理论假设提供了支持。研究还发现 ,不管是玉米还是水稻在染色体上都存在QTL的富集区域 ,而这些富集区域常常存在于相同的共线性区域 ,暗示着玉米和水稻控制相同或相似性状的QTL可能有着相同的起源。基于性状的比较基因组研究不但有助于新基因或QTL的发现、克隆和利用。

关键词：玉米水稻比较基因组 QTL

玉米地方种质竹山白马牙耐渍性生物学基础分析

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植物遗传资源学报 2022年第1期23卷 160-168页

作者：贾海涛顾银山张士龙贺正华刘刚蔡海亚张硕黄益勤焦春海湖北省农业科学院粮食作物研究所武汉430064 长江大学农学院湖北荆州434000

在中国南方,涝渍已成为包括玉米在内的多种植物的主要非生物胁迫之一,发掘和有效利用玉米耐渍种质、探讨玉米耐渍性生物学特征、培育耐渍性新品种是减少南方玉米产量损失,扩大玉米种植面积的最为经济有效的途径。本研究多方面证据表明... 详细信息

在中国南方,涝渍已成为包括玉米在内的多种植物的主要非生物胁迫之一,发掘和有效利用玉米耐渍种质、探讨玉米耐渍性生物学特征、培育耐渍性新品种是减少南方玉米产量损失,扩大玉米种植面积的最为经济有效的途径。本研究多方面证据表明白马牙比渍水敏感性玉米自交系B73具有较强的耐渍性。在表型水平上:渍水胁迫下,白马牙的叶绿素相对含量、苗高、根长、茎鲜重/干重、根干重/鲜重、不定根数目及根长均显著高于B73;渍水28 d,白马牙的平均存活率为86%,B73的存活率仅为8.25%,说明白马牙相对于B73渍水耐受性较强,白马牙在渍水胁迫下具有发达的不定根和诱导性通气组织的形成。在生理生化水平上:渍水处理6 d,B73中丙二醛含量显著增加,而白马牙维持在相对较低水平,且白马牙在渍水胁迫后过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性增强,证明白马牙具有较强的活性氧清除能力。在磷吸收利用上:白马牙较强的磷吸收能力增强了抵抗非生物胁迫的能力,本研究揭示了耐渍性地方种质白马牙苗期耐渍性产生的形态特征和生物学基础,为进一步利用该资源进行耐渍性品种选育提供了理论依据。

关键词：耐渍性存活率不定根通气组织磷吸收效率

超甜玉米果皮柔嫩度与成分含量动态变化及相互关系

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作物杂志 2022年第3期 134-142页

作者：顾银山张士龙贾海涛李小琴贺正华焦春海田小海黄益勤危文亮长江大学农学院湖北荆州434025 华南农业大学/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东广州510642 湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与品种改良湖北省重点实验室湖北武汉430064

以10份生育期一致、果皮柔嫩度存在梯度差异的超甜玉米自交系为材料,探讨果皮柔嫩度和果皮主要成分在籽粒发育过程中的动态变化及其相互关系。结果表明,在湖北武汉和海南陵水2种不同环境下,果皮柔嫩度好、中、差的3份自交系PE10、T105、... 详细信息

以10份生育期一致、果皮柔嫩度存在梯度差异的超甜玉米自交系为材料,探讨果皮柔嫩度和果皮主要成分在籽粒发育过程中的动态变化及其相互关系。结果表明,在湖北武汉和海南陵水2种不同环境下,果皮柔嫩度好、中、差的3份自交系PE10、T105、S33205在授粉后第12~24天内,果皮柔嫩度值(打孔读数)均呈由小到大的曲线变化,且各测定时间点的柔嫩度均值均为S33205>T105>PE10;环境条件影响果皮柔嫩度变化速率。在2种环境下的测定时间段内,3份自交系果皮半纤维素含量均逐渐增大,木质素含量呈现单峰曲线变化,而纤维素含量始终在24%上下波动,果胶与灰分含量变化不大,且没有明显的规律,主要成分含量均值始终为半纤维素>纤维素>木质素。无论是在籽粒发育过程中,还是在最适采收期,果皮半纤维素和木质素含量均与果皮柔嫩度呈极显著正相关,是影响果皮柔嫩度的化学成分因子。

关键词：超甜玉米果皮柔嫩度成分含量动态变化相互关系

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玉米新品种鄂科玉3号

中国种业 2023年第12期 196-197页

作者：张士龙贾海涛贺正华黄益勤湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室武汉430064

湖北省农业科学院粮食作物研究所以自选自交系ZM93273为母本、N75为父本进行杂交,育成玉米新品种鄂科玉3号,2023年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,审定编号:鄂审玉20230004。对鄂科玉3号的品种特征特性、产量表现及栽培制种技术进... 详细信息

湖北省农业科学院粮食作物研究所以自选自交系ZM93273为母本、N75为父本进行杂交,育成玉米新品种鄂科玉3号,2023年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,审定编号:鄂审玉20230004。对鄂科玉3号的品种特征特性、产量表现及栽培制种技术进行了介绍,以期为该新品种的推广应用提供科学依据和技术支撑。

关键词：玉米新品种鄂科玉3号特征特性

基于株高性状的玉米EST序列与水稻基因组的比较研究

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作物学报 2004年第7期30卷 657-667页

作者：严建兵王毅汤华黄益勤李建生郑用琏华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室和国家作物分子育种中心湖北武汉430070 中国农业大学国家玉米改良中心北京100094

从已公布的玉米分子标记中 ,挑选出均匀覆盖玉米全基因组、平均间距小于 10cM的 2 2 4个SSR和RFLP分子标记 ,从NCBI上查找这些标记所在的玉米EST或基因的原始序列 ,逐一与水稻数据库的序列信息进行同源性比较。结果表明 :在PN<1e 5水平... 详细信息

从已公布的玉米分子标记中 ,挑选出均匀覆盖玉米全基因组、平均间距小于 10cM的 2 2 4个SSR和RFLP分子标记 ,从NCBI上查找这些标记所在的玉米EST或基因的原始序列 ,逐一与水稻数据库的序列信息进行同源性比较。结果表明 :在PN<1e 5水平上 ,从水稻数据库中共找到 16 939段同源序列 ,平均每段玉米的序列可以在水稻数据库中找到75 .6段同源序列 ;在PN<1e 10水平上 ,一共找到 785 3段同源序列 ,将其中 2 72 9段序列与水稻的物理图谱和分子标记连锁图进行比对定位 ,最终将 896段同源序列整合在水稻分子标记连锁图上 ,形成了在序列水平上的玉米和水稻的比较基因组图谱。基于这一图谱 ,对已定位的玉米和水稻株高QTL的分子标记进行了比较基因组的定位分析。 10个玉米株高QTL紧密连锁的 18个分子标记中有 10个标记在与之同源的水稻染色体区域也定位了控制水稻株高的QTL或基因 ,暗示有相当一部分控制玉米和水稻株高的QTL是同源的。但进一步的分析表明 ,玉米与水稻基因组的连续共线性区域可能低于预期估计 ;在此基础上提出了一种利用水稻基因组数据进行禾本科植物比较基因组 ,发掘新分子标记和克隆大基因组植物基因的策略。

关键词：玉米分子标记比较基因组水稻数据库