【正文】 .... 28 QTL 定位方法及效應(yīng)分析 ................................................................................... 29 結(jié)果與分析 ............................................................................................................... 29 葉脈、葉耳近等基因系的構(gòu)建 .......................................................................... 29 BC4F3 分離群體的表型鑒定 .............................................................................. 30 葉脈葉耳顏色相關(guān)的 SSR 引物篩選與新引物的設(shè)計(jì) ........................................... 30 MuSBC4F3 目標(biāo) QTL 區(qū)段連鎖圖譜構(gòu)建 ............................................................. 32 葉脈葉耳顏色定位結(jié)果的分析 ............................................................................ 33 結(jié)論與討論 .............................................................................................................. 34 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) ............................................................................................................... 35 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 36 致 謝 ................................................................................................................................ 43 摘 要 I 玉米籽粒、穗軸花色苷含量?jī)蓚€(gè)顯性基因的上位性研究與葉脈葉耳顏色的進(jìn)一步定位 摘 要 玉 米是世界上種植面積最大的作物之一，黑玉米有高的 花色苷含量，是很好的保健品，對(duì)人們的身體健康有重要的作用，黑玉米的主要成分是花色苷，花色苷是構(gòu)成植物花瓣、葉片、果實(shí)、種子等器官顏色的最主要水溶性色素，是由苷元與葡萄糖以糖苷鍵形式結(jié)合形成的 一類廣泛存在于植物 體內(nèi) 的類黃酮多酚化合物 ?；ㄉ沼卸喾N保健功能，花色苷最主要的功能是可以清除自由基，具有抗氧化抗衰老的功能 。 到目前為止關(guān)于玉米上位性方面的研究多為玉米株高、穗位高、單株總?cè)~數(shù)、穗位葉長(zhǎng)、穗位葉寬和穗位葉面積之間的上位性研究，還 有在玉米出子率進(jìn)行上位性效應(yīng)分析，而對(duì)玉米花色苷的上位性研究很少。上位性的研究可 以豐富花色苷的遺傳基礎(chǔ) ,為遺傳改良提供依據(jù)。葉片是植物的重要組成部分，葉脈葉耳是葉片的重要組成部分，對(duì)葉片相關(guān)顏色基因的進(jìn)一步定位，為玉米中色素相關(guān)基礎(chǔ)研究提供參考，為玉米中色素的分子標(biāo)記輔助育種及玉米色素相關(guān)基因的克隆與轉(zhuǎn)化提供了依據(jù)。 本文利用西南大學(xué)玉米研究所新育種的材料黑玉米自交系 SDM，以 SDM為父本，以木 6， Mo17分別為母本，構(gòu)建兩個(gè)回交群體，通過(guò)前景選擇和背景選擇獲得兩個(gè)近等基因系 BC4F3，對(duì)控制玉米籽粒和穗軸的花色苷含量?jī)蓚€(gè)主效基因進(jìn)行上位性研究。另外選擇以 SDM為父本，木 6為母本，通過(guò) 前景選擇和背景選擇獲得一個(gè)遺傳背景一致的近等基因系 BC4F3，進(jìn)行葉脈葉耳顏色的進(jìn)一步定位，具體研究結(jié)果如下： MuSBC4F MoSBC4F3籽粒和穗軸花色苷含量?jī)蓚€(gè)顯性基因的上位性研究 兩個(gè)群體 MuSBC4F MoSBC4F3的籽?；ㄉ蘸吭诘?6 染色體上都定位到引物 S8 附近，第 10 染色體上都定位到 IDP8526bnlg1028 附近。兩群體的穗軸花色苷含量第 6 染色體都定位到引物 S8 附近 ,第 10 染色體定位到區(qū)間 IDP8526bnlg1028 附近。兩個(gè)群體的籽粒定位區(qū)間和穗軸 花色苷定位的區(qū)間都相同，可見(jiàn)籽?；ㄉ崭叩乃胼S花色苷含量也高，二者有一致性。 MuSBC4F MoSBC4F3兩個(gè)群體的基因型確定通過(guò)定位結(jié)果的最近標(biāo)記的帶型進(jìn)行確定，最后得出基因型個(gè)數(shù)的分離比符合孟德?tīng)柕倪z傳定律 9： 3： 3： 1，說(shuō)明籽粒和穗軸花色苷的含量基因主要是受這兩個(gè)非等位基因控制的。通過(guò) 兩個(gè)群體的籽粒和穗軸花色苷含量的方差分析發(fā)現(xiàn)不同基因型間玉米籽粒與穗軸花色苷平均含量差異顯著，基因型不同籽粒與穗軸花色苷的平均含量也不同。 兩個(gè)群體的 9 種基因型花色苷平均值的多重比較表明， AaBb AABb AaBB AABB 四種基因型花色苷含量間差異不顯著，這四種基因型的花色苷含量 與 aaBb Aabb aaBB AAbb aabb 五種基因型花色苷含量差異顯著， aaBb Aabb aaBB AAbb aabb 五種基因型花色苷西南大學(xué)碩士學(xué)位論文 II 含量差異不顯著。可見(jiàn)當(dāng)兩個(gè)基因同時(shí)存在時(shí)對(duì)花色苷含量影響比較大，只有一個(gè)基因作用時(shí)對(duì)花色苷的影響無(wú)明顯差異。兩個(gè)群體的籽粒和穗軸花色苷含量的兩個(gè)基因上位性分析表明：一個(gè)基因單獨(dú)作用時(shí)對(duì)籽粒和穗軸花色苷的影響都比較低，兩個(gè)基因互作時(shí)對(duì)花色苷的影響比較大?？梢?jiàn)基因互作對(duì)花色苷含量的提高有很大的作用。 MuSBC4F3葉脈葉耳顏色的進(jìn)一步定位 MuSBC4F3群體表型鑒定表明，葉脈和葉耳的非紫色與紫色兩種表型都 1:3，符合孟德?tīng)枂位蚍蛛x比例 1:3，說(shuō)明可以排除其它基因的干擾，是對(duì)目標(biāo)區(qū)段基因定位的理想材料。 根據(jù) F2 代和 BC4F2 的定位結(jié)果。加大葉脈葉耳基因附近引物的篩選力度，通過(guò)電泳篩選 BC4F3有差異的引物只有 3 對(duì)。為了定位的結(jié)果更準(zhǔn)確需要多設(shè)計(jì)引物。在葉脈定位的區(qū)間IDP8526bnlg1028 和葉耳定位的區(qū)間 IDP8526bnlg1028 由于葉脈葉耳都定位到相同的區(qū)間內(nèi)，所以設(shè) 計(jì)的引物只要有差異在葉脈和葉耳上都可以用來(lái)定位，在 NCBI blastn得知 IDP8526的 BAC 值 ,bnlg1028 的 BAC 值為 ，從 得知IDP8526bnlg1028 之間的物理距離為 2,753,143bp,物理距離太大，需要通過(guò)設(shè)計(jì)新的引物來(lái)縮短物理距離。利用 SSRHUNTER 逐個(gè)尋找 SSR 位點(diǎn)，找到單拷貝的 SSR 位點(diǎn)，用 premier 設(shè)計(jì)引物，總共設(shè)計(jì)了 25 對(duì)引物，通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)引物 J34 在 SDM 與木 6 之間多態(tài) 性比較好。用篩選出來(lái)的差異引物和新設(shè)計(jì)的引物對(duì)葉脈葉耳顏色進(jìn)一步定位，最后葉脈葉耳都定位到區(qū)間 J34bnlg1028，物理距離為 1304kb ，極大地縮短了物理距離，為下一步克隆提供依據(jù)。BC4F3的定位結(jié)果的表型貢獻(xiàn)率達(dá)到 60%以上，明顯高于 BC4F2的定位結(jié)果，可見(jiàn)近等基因系 BC4F3的定位結(jié)果準(zhǔn)確度更高，可信度更高。 Abstract III 玉米籽粒、穗軸花色苷含量?jī)蓚€(gè)顯性基因的上位性研究與葉脈葉耳顏色的進(jìn)一步定位 The research of two dominant epistatic effect gene about Corn kernel and cob anthocyanins content and further gene positioning of vein and auricle color : Wenjuan Yuan Supervisor: Prof. Yilin Cai Abstract Corn is one of the largest crop acreage in the black corn has high anthocyanin content ,it’s an excellent care product for health,and it also has an important role in people39。s main ingredient of black corn is anthocyanin, and anthocyanin is the main watersoluble pigment which constitutes the color of the plant petals, leaves, fruits, seeds, and other is made from the aglycone and glucose in the form of a glycoside bond,which is a class of flavonoid polyphenolic pounds presented in plants has a variety of health functions, the main function of anthocyanin is scavenging free radicals, and it also includes the function of antiaging far,the research on corn epistasis mostly about corn plant height, ear height, total number of leaves per plant, leaf length, leaf width ear ear and ear leaf area, the epistatic effects analysis is also based on the corn subrate,but there is a little researsh on corn anthocyanins epistasis research can enrich the geic basis of anthocyanins,and provide the basis for gen leave is an important part of the plant. Veins leaf and ear leaves are the important parts of the provide a reference for the further positioning of the leaf color gene and corn pigment basic also provide a basis for corn pigment molecular markerassisted breeding and corn pigment this paper, Southwest Institute of the University of corn breeding material black corn inbred lines SDM, wood, Mo17 SDM male parent as the female parent, build two backcross populations through the foreground and background selection to obtain two BC4F3 nearisogenic lines, two major gene control corn grain and cob anthocyanin content choose another SDM male parent, wood as the female parent, for eground selection and background selection for a geic background of nearisogenic lines BC4F3, further positioning veins auricles color, specific findings are as follows: 西南大學(xué)碩士學(xué)位論文 IV of epistasis two dominant genes kernels and cob anthocyanin content to the two groups MuSBC4F3 and MoSBC4F3 Grain anthocyanins content in two groups of MuSBC4F3, MoSBC4F3 on chromosome sixth are located near to the primer S8,The tenth chromosome are located ne