【導(dǎo)讀】論文中引用他人已經(jīng)發(fā)表或出版過的研究成果，文中已加了。對本研究及學(xué)位論文撰寫曾做出貢獻(xiàn)的老師、朋友、同仁。在文中作了明確說明并表示衷心感謝。許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南大學(xué)研究生院（籌）可以將學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文?！醣Ｃ芷谙拗聊暝轮梗?

　　

【正文】 在某些反應(yīng)上不同的物種也存在差別。例如矮牽牛花通常情況下不產(chǎn)生天竺葵色素，玉米和金魚草不能產(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 Peonidin OCH3 H OCH3 OCH3 H H 注： 各類花色苷的 R R2 基團(tuán) 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 , 20xx。 Yang amp。 Zhai, 20xx），種子和果實(shí)中花色苷的積累有利于預(yù)防害蟲和紫外線的傷害，與其抗逆性密切相關(guān) [52535455]（ Hichem et al., 20xx。 Zhang et al., 20xx。 Takele, 20xx。 Sperdouli amp。 Moustakas, 20xx）。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Γㄉ盏目寡趸芰κ?VE的 50倍， VC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， 20xx）?；ㄉ湛梢愿纳迫撕蛣游锏恼w視西南大學(xué)碩士學(xué)位論文 8 覺功能，研究報(bào)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., 20xx）。 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., 20xx）。 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., 20xx)?；ㄉ赵谘軆?nèi)皮細(xì)胞中的氧化應(yīng)激保護(hù)作用可以效預(yù)防心血管疾病的發(fā)生 [60]（ Youdim et al., 20xx）。 Tsuda 等的試驗(yàn)證明花色苷可以作為功能保健食品，有效預(yù)防肥胖和糖尿病 [61]（ Tsuda et al., 20xx） 。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）?；ㄉ粘３Ｅc其他化學(xué)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(fù)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(shí)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(jìn)展 生物的表現(xiàn)型 不僅取決于單個(gè)基因的顯性效應(yīng)和多個(gè)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(gè)數(shù)量性狀位點(diǎn)控制，同時(shí)受環(huán)境影響?？刂七@些復(fù)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(jì)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(diǎn)互作方差 3部分 [64]。 Cockerham 于1954年進(jìn)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(fù)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(bào)道 ,馬金亮等 [65]利用鄭 58 昌 7 2組配的 225個(gè) F2單株對玉米出子率性狀進(jìn)行 QTL定位 ,利用多區(qū)間作圖法對上位性效應(yīng)進(jìn)行了分析 .檢測到 5對上位性 QTL,涉及 6個(gè)位點(diǎn) ,分布于第 1,2,3,4和第 5染色體 ,共解釋 %表型遺傳變異 .這說明除了加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)外 ， 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(gè)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(jì)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(gè)加性效應(yīng) QTLs和 14對上位性 QTLs。嚴(yán)建斌 [67]玉米雜交組合豫玉 22 (綜387 l)為基礎(chǔ)材料 。 以 F2:3家系作為本實(shí)驗(yàn)的供試群體材料通過 MIM方法 ，檢測到 行粒數(shù)的 2個(gè) 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(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記構(gòu)建分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜 , 對生育期相關(guān)的抽雄、吐絲和散粉 3個(gè)性狀進(jìn)行 QTL定位 , 并進(jìn)行上位性效應(yīng)分析。生育期 3個(gè)性狀 QTL的上位性分析 , 都檢測到 3對加性 加性上位性互第一章 文獻(xiàn)綜述 9 作效應(yīng) ,分別可以解釋 %～ %,% ～ %和 %～ %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(bào)道。 玉米葉片相關(guān)性狀定位方面的研究進(jìn)展 葉片是玉米進(jìn)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，貢獻(xiàn)率為 %，紅葉耳基因來自母本 [70]用正常自交系 9058與突變材料 444組成多個(gè)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(jìn)行了遺傳分析，并用 SSR分子標(biāo)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(gè)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(gè) 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 F2: 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(gè)同時(shí)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(jìn)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(gè)性狀的顏色進(jìn)行進(jìn)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(biāo)記輔助選擇提供參考，也為玉米品種的鑒別和品種保護(hù)提供重要的理論依據(jù)。 西南大學(xué)碩士學(xué)位論文 10 第二章 引言 11 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(gè)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(shí)、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]。 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 [77]，種子和果實(shí)中花色苷的積累有利于預(yù)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。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 [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(xì)胞中的氧化應(yīng)激保護(hù)作用可以效預(yù)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(jìn)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(bào)道。 對葉片相關(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)。 西南大學(xué)碩士學(xué)位論文 12 技術(shù)路線 ??????????????? ? ???? ? ? ? ? ? ? 花色苷兩個(gè)主效基因的互作研究 葉脈葉耳顏色基因的進(jìn)一步定位 F1 F1 木 6 SDM Mo17 SDM F1 BC1F1 BC1F1 BC2F1 BC2F1 BC3F1 BC3F1 BC4F1 BC4F1 BC4F2 BC4F2 BC4F3 BC4F3 BC1F1 BC2F1 BC3F1 BC4F1 BC4F2 BC4F3 Mo17 Mo17 Mo17 Mo17 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 第三章 玉米籽粒花色苷含量兩個(gè)顯性基因 GE6 和 GE10 的上位性研究 13 第三章 玉米籽?；ㄉ蘸績蓚€(gè)顯性基因 GE6 和 GE10 的上位性研究 材料與方法 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)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(gè)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(yàn)方法 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 20xx 年下半年在西南大學(xué)云南玉米基地種植兩個(gè)回交群體 MuS BC3F1與 MoS BC3F1，別以木6， Mo17 為輪回親本，回交獲得 BC4F1， 20xx 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(biāo)記進(jìn)行前景選擇。 BC4F2 利用初定位的遺傳圖譜上的所有標(biāo)記進(jìn)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(biāo)記帶型都雜合的單株，這些被選好的單株于 20xx 年下半年在云南基地進(jìn)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。 20xx 年上半年種植 BC4F3于歇馬玉米基地，每小區(qū)種植 20 株，重復(fù) 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(gè)顯性基因分別命名為 GE6， G