【正文】 金魚草不能產(chǎn)生飛燕草色素。圖 食品中主要花色苷的結(jié)構(gòu) The main structures of anthocyanins in food花色苷 Anthocyanin R1 R2矢車菊色素 Cyanidin OH H飛燕草色素 Delphinidin OH OH牽牛色素 Petunidin OCH3 OH錦葵色素 Malvidin天竺葵色素 Pelargonidin芍藥色素 PeonidinOCH3HOCH3OCH3HH注：各類花色苷的 RR2 基團 花色苷生理功能花色苷的存在對植物體本身有許多重要的作用?；ò曛泻谢ㄉ帐蛊漕伾r艷，有利于花粉傳播和后代繁殖 [4251]（趙昶靈和郭華春, 2022。 Yang amp。 Zhai, 2022），種子和果實中花色苷的積累有利于預防害蟲和紫外線的傷害，與其抗逆性密切相關(guān) [52535455]（Hichem 第一章 文獻綜述7et al., 2022。 Zhang et al., 2022。 Takele, 2022。 Sperdouli amp。 Moustakas, 2022）。此外，花色苷對人體具有多種生理保健功能。花色苷最主要的生理活性功能是自由基清除能力和抗氧化能力，花色苷的抗氧化能力是V E的50倍，V C的20倍，而且其對人體的生物有效性是100%，服用后20分鐘就能在血液中檢測到 [56]（唐忠厚和周麗，2022） ?；ㄉ湛梢愿纳迫撕蛣游锏恼w視覺功能，研究報道，花色苷提高視覺靈敏度的主要原因是花色苷刺激視網(wǎng)膜色素再生 [57]（Matsumoto et al., 2022） 。Hou等發(fā)現(xiàn)花色苷可以阻塞有活性的分裂素蛋白至活酶路徑，從而有效抑制腫瘤的發(fā)生 [58]（Hou et al., 2022） 。Yomshmoto 等發(fā)現(xiàn)花色苷提取物可有效抑制突變作用 [59](Makoto et al., 2022)?；ㄉ赵谘軆?nèi)皮細胞中的氧化應(yīng)激保護作用可以效預防心血管疾病的發(fā)生 [60]（Youdim et al., 2022） 。Tsuda 等的試驗證明花色苷可以作為功能保健食品，有效預防肥胖和糖尿病 [61]（Tsuda et al., 2022） 。到目前，花色苷的抗微生物活性已被確定，比如抑制黃曲霉生物活性 [62]（Norton, 1999） 。花色苷常常與其他化學物質(zhì)協(xié)同作用發(fā)揮生理功能，而且在不同組織器官中，各種代謝對花色苷的吸收、利用以及在體內(nèi)積累的跟蹤調(diào)查也很復雜，這些都為花色苷對人體健康影響的研究帶來困難，但同時也表明花色苷的研究還有更多的空間。 關(guān)于上位性方面的研究進展生物的表現(xiàn)型不僅取決于單個基因的顯性效應(yīng)和多個基因的加性效應(yīng)，還受控于非等位基因間的互作，即上位性。數(shù)量性狀由于受多基因控制，并存在環(huán)境影響，對其研究難度很大。 玉米籽粒和穗軸花色苷含量是數(shù)量性狀，由多個數(shù)量性狀位點控制，同時受環(huán)境影響。控制這些復雜性狀的遺傳體系包括基因主效應(yīng)、基因間互作效應(yīng)(上位性)以及基因與環(huán)境的互作效應(yīng) [63]。Fisher于1918年首次提出上位性，用以描述非等位基因座累加效應(yīng)的統(tǒng)計偏差，并采用正交剖分的方法將遺傳方差分為加性、顯性和兩位點互作方差3部分 [64]。Cockerham 于1954年進一步將上位性方差分解為加性加性(AA)、加性x顯性(AD)以及顯性顯性(DD) [64]。上位性是影響復雜農(nóng)藝性狀的重要因素。目前,對玉米相關(guān)性狀的上位性研究已有相關(guān)報道,馬金亮等 [65]利用鄭58昌7 2組配的225個F 2單株對玉米出子率性狀進行QTL定位,涉及6個位點,分布于第1,2,3,4和第5染色體,%，上位性效應(yīng)也是出子率性狀的重要遺傳基礎(chǔ)為研究優(yōu)良雜交種高產(chǎn)豐產(chǎn)性奠定基礎(chǔ)。鄭祖平 [66]用自交系Mo17與黃早四構(gòu)建的RIL群體239個株系及雙親為研究材料，在高氮和不施氮條件下，測定株高、穗位高、單株總?cè)~數(shù)、穗位葉長、穗位葉寬和穗位葉面積等株型相關(guān)性狀。采用QTLMapper1—6統(tǒng)計軟件檢測控制這些性狀的加性效應(yīng)QTLs和加性加性上位性QTLs，共檢測到19個加性效應(yīng)QTLs和14對上位性QTLs。嚴建斌 [67]玉米雜交組合豫玉22 (綜387l)為基礎(chǔ)材料。以F 2:3家系作為本實驗的供試群體材料通過MIM方法，檢測到行粒西南大學碩士學位論文8數(shù)的2個QTL之間存在顯著性互作，表明上位性QTL在玉米產(chǎn)量性狀的遺傳中可能與主效QTL一樣也起著重要的作用。韓婭 [68]等以自交系N6和BT1為親本組配了重組自交系群體, 利用207個微衛(wèi)星標記構(gòu)建分子標記遺傳連鎖圖譜, 對生育期相關(guān)的抽雄、吐絲和散粉3個性狀進行QTL定位, 并進行上位性效應(yīng)分析。生育期3個性狀QTL的上位性分析, 都檢測到3對加性加性上位性互作效應(yīng),%～%,% ～%%～%的表型遺傳變異。上位性效應(yīng)是生育期性狀的重要遺傳基礎(chǔ)。目前玉米相關(guān)性狀基因的上位性研究還比較少，花色苷基因的上位性研究也鮮有報道。 玉米葉片相關(guān)性狀定位方面的研究進展葉片是玉米進行光合作用的主要器官，葉脈和葉耳是葉片的重要組成部分，葉耳紫色的定位在小麥上已有相關(guān)的研究，池慧芳 [69]以小麥BS210(紅葉耳)/O201(綠葉耳)的DH群體為材料，經(jīng)定位到第3染色體上，紅葉耳主效QTL位于WMC1872和WMC54之間，%，紅 [70]用正常自交系9058與突變材料444組成多個世代聯(lián)合表型分析將玉米葉色突變體al白化基因定位在第二染色體短臂上，將yl黃化基因定位在第七染色體短臂上。程紅亮 [71]利用出現(xiàn)淡綠色幼苗的自交系4H8雜合體以及其與綠色自交系406構(gòu)建的一套分離群體對葉色淡綠色突變體進行了遺傳分析，并用SSR分子標記將該基因初步定位在第1染色體的長臂上，鄭洪建 [72]玉米葉片保綠性基因QTL定位到第1，2，5，8，9染色體上。劉建超 [73]以兩個葉面積差異顯著的親本478武312為基礎(chǔ)材料所構(gòu)建的218個F8代的重組自交系為作圖群體，將其定位在第2染色體umc1542umc1518。劉鵬飛 [74]本研究以甜玉米自交系組合T14 T4 的F2為作圖群體，通過測定F F 2: 3家系的葉夾角和葉向值，QTL定位分別位于第7和8染色體上, 葉向值相關(guān)的QTL,分布于第7和10染色體上，1個同時控制葉夾角和葉向值性狀的QTL,位于第2 染色體上的。王愛玉 [75]將對玉米光合相關(guān)性狀進行了QTL分析控制單株葉片數(shù)定于第2,3,5染色體上, 光合速率定位于第1,7,9,10染色體上。關(guān)于玉米葉脈與葉耳顏色的定位方面未見相關(guān)研究。對葉脈與葉耳兩個性狀的顏色進行進一步的定位，旨在鑒定控制葉脈葉耳顏色相關(guān)性狀的重要基因組區(qū)段,為玉米葉脈葉耳顏色的分子標記輔助選擇提供參考，也為玉米品種的鑒別和品種保護提供重要的理論依據(jù)。第一章 文獻綜述9西南大學碩士學位論文10第二章 引言 研究的目的與意義黑玉米是玉米栽培中的一個變種，因籽粒中色素成分含量高而成黑色（紫色） 。黑玉米中的主要色素成分是花色苷?；ㄉ帐菢?gòu)成植物花瓣、葉片、果實、種子等器官顏色的最主要水溶性色素 [76]，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 [42]?；ㄉ盏拇嬖趯χ参矬w本身有許多重要的作用?；ò曛泻谢ㄉ帐蛊漕伾r艷，有利于花粉傳播和后代繁殖 [77]，種子和果實中花色苷的積累有利于預防害蟲和紫外線的傷害，與其抗逆性密切相關(guān) [78]。此外，花色苷對人體具有多種生理保健功能?；ㄉ兆钪饕纳砘钚怨δ苁亲杂苫宄芰涂寡趸芰? [79]。Hou等發(fā)現(xiàn)花色苷可以有效抑制腫瘤的發(fā)生 [80]。花色苷在血管內(nèi)皮細胞中的氧化應(yīng)激保護作用可以效預防心血管疾病的發(fā)生 [81]。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、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行上位性效應(yīng)分析，而對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)。前人在玉米葉片方面的定位有：葉片保綠基因的定位，葉片白化基因的定位研究，有葉夾角的定位研究，而玉米葉脈葉耳顏色方面的定位研究目前還未見相關(guān)報道。對葉片相關(guān)顏色基因的進一步定位，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)。第三章 玉米籽?；ㄉ蘸績蓚€顯性基因 GE6 和 GE10 的上位性研究11 技術(shù)路線 ??????????????? ??????????花色苷兩個主效基因的互作研究葉脈葉耳顏色基因的進一步定位F1 F1木 6SDMMo17SDMF1BC1F1 BC1F1BC2F1 BC2F1BC3F1 BC3F1BC4F1 BC4F1BC4F2 BC4F2BC4F3 BC4F3BC1F1BC2F1BC3F1BC4F1BC4F2BC4F3Mo17Mo17Mo17Mo17木 6木 6木 6木 6木 6木 6木 6木 6花色苷基因前景選擇與背景選擇葉脈葉耳顏色基因的前景選擇與背景選擇花色苷基因前景選擇與背景選擇西南大學碩士學位論文12第三章 玉米籽?；ㄉ蘸績蓚€顯性基因 GE6 和 GE10 的上位性研究 材料與方法 試驗材料試驗采用 SDM 為共同父本，分別以木 6,Mo17,為母本，雜交得到 F1代分別以木 6，Mo17為輪回親本通過四次回交兩次自交得到的 BC4F3作為互作研究的對象，群體大小分為為 152株和 163 株。母本木 6 為白玉米自交系籽粒為白色，穗軸為白色，Mo17 為黃玉米自交系，籽粒穗軸都為黃色,父本 SDM 是黑玉米自交系籽粒是黑色和穗軸都是深紫色的，如圖 所示。將兩個群體命名：木 6 為輪回親本的群體命名為 MuS,Mo17 為輪回親本的群體命名為 MoS。A B C D E F 圖 親本葉脈和葉耳顏色Figure Kernel color and cob color of parents注：A、B、C、 D、E、F 分別為木 6 籽粒與穗軸，Mo17 籽粒與穗軸，SDM 籽粒與穗軸 試驗方法 田間試驗設(shè)計2022 年下半年在西南大學云南玉米基地種植兩個回交群體 MuS BC3F1與 MoS BC3F1，別以木 6，Mo17 為輪回親本，回交獲得 BC4F1，2022 年上半年在重慶歇馬基地種植 BC4F1，自交獲得 BC4F2，回交群體 BC1F1,BC2F1,BC3F1,BC4F1的選擇都是利用初定位的結(jié)果找與花色苷含量緊密聯(lián)系的雙側(cè)分子標記進行前景選擇。BC 4F2利用初定位的遺傳圖譜上的所有標記進行背景選擇，獲得遺傳背景一致的株系并從中挑選第 6 和第 10 染色體上與花色苷相關(guān)的標記帶型都雜合的單株，這些被選好的單株于 2022 年下半年在云南基地進行種植，套袋自交獲得BC4F3，本文用 BC4F3群體作為互作研究的對象。2022 年上半年種植 BC4F3于歇馬玉米基地，每小區(qū)種植 20 株，重復 2 次，種植密度為 45000 株 hm2，套袋自交用于表型和基因型測定。將這兩個顯性基因分別命名為 GE6，GE10。 表型測定花色苷的測定方法采用 PH 示差法 [82]，選玉米籽粒 10 顆，用水浸泡一晚上，寫上種子編第三章 玉米籽?；ㄉ蘸績蓚€顯性基因 GE6 和 GE10 的上位性研究13號，第二天剝種皮，把種皮放到 50℃烘箱中烘干，稱取 種皮，放入 10mL 的試管中，加入 5%鹽酸甲醇溶液 5mL，在水浴鍋中煮一個小時，將煮過后的上清液轉(zhuǎn)入 15mL 的新試管中，再在原來的水浴鍋中的試管中加入 5mL 鹽酸甲醇溶液，水浴一小時，再重復一次上述操作，將三次提取的上清液共 15mL 搖勻。并在水浴鍋內(nèi)放一只只有鹽酸甲醇溶液的試管，和上面一樣煮 3 個小時共 15mL 做為對照。吸取 2mL 液體分別放到兩個新試管中，各加入配好的緩沖液 PH= 的 VKCL（）:VHCL（）=25:67 與 PH= 的 VNaAc（）:VHAc（）=25:67 8mL，搖勻，對照液也是取 2mL 再分別加入8mL 緩沖液，分別在 507nm 和 700nm 測吸光值，計算花色苷的公式如下所示：MF=(AVNM )/(εm)MF 表示籽?；ㄉ盏馁|(zhì)量分數(shù)（㎎/g）。A=(A507A700)(A507A700)；V 表示定容后的體積（ml）。N 表示稀釋倍數(shù)；M 表示 Cyanidin3glucoside 的分子量（449），ε 表示 Cyanidin3glucoside 的消光系數(shù)（29600），m 表示種皮質(zhì)量（g）。，然后稱取 ,剩下的步驟和籽粒的測法一樣。 基因型的測定