玉米矮稈突變體20F421 的表型鑒定及遺傳分析

摘要：矮稈資源是農(nóng)作物矮化育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，發(fā)掘矮稈基因資源對培育矮稈新品種具有重要作用。為了明確252CF裂變快中子輻射誘變玉米自交系KWS49篩選得到的矮稈突變體20F421 的遺傳特性和矮化機(jī)理，以20F421 為材料分別與玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49雜交構(gòu)建F1和F2分離群體，分析矮稈性狀的遺傳模式，并以（20F421/B73）F2為定位群體，采用混池轉(zhuǎn)錄組測序（bulked segregant RNA-seq，BSR-seq）方法初步定位突變基因。結(jié)果表明，與KWS49相比，20F421 的植株高度為95.2 cm，降低47.89%；穗位高度為23.9 cm，降低64.54%；莖稈節(jié)間長度顯著縮短、葉片較直立密生，自交結(jié)實良好。遺傳分析表明，F(xiàn)2分離群體野生型（高稈）與突變型（矮稈）植株性狀分離比例符合3∶1，表明該突變體受單個核隱性基因控制；BSR-seq結(jié)果將突變基因定位在1號染色體177～255 Mb之間。通過與B73參考基因組進(jìn)行比對發(fā)現(xiàn)，該區(qū)間內(nèi)含有矮稈基因Br2，將20F421 與br2 突變體雜交進(jìn)行等位性檢測，F(xiàn)1和F2的株高均沒有發(fā)生性狀分離，表現(xiàn)為突變體20F421 和br2表型，推測20F421 的矮稈突變基因為矮稈基因Br2 的等位突變。研究結(jié)果為進(jìn)一步精細(xì)定位、克隆突變基因奠定基礎(chǔ)，也為解析玉米矮化機(jī)理和培育矮稈玉米新品種提供重要基因資源和理論支撐。

關(guān)鍵詞：玉米；矮桿；突變體；表型鑒定；遺傳分析

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0012

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：10080864（2024）06002208