玉米(Zea may)×四倍体多年生玉米(Zea perennis)可育三倍体形态学和细胞遗传学研究

通过将普通玉米与四倍体多年生玉米大量杂交,获得一株部分可育三倍体植株MT-71,为外源遗传物质在普通玉米的导入创造新种质。MT-71杂交结实率分别为3X/2X=7.84%,2X/3X=0.56%,3X/4X=0.52%,开放授粉结实率为1.18%;其花粉母细胞(PMC)染色体平均构型为2.30Ⅰ+3.72Ⅱ+6.49Ⅲ+0.23Ⅳ;3X/2X后代植株染色体几乎包括所有2n=20~30染色体数目,2X/3X和开放授粉后代中染色体数目仅有2n=20,21。结果表明,MT-71可产生有功能的雌雄配子,其中n=10,11的配子更易遗传;雌配子体对额外染色体的传递能力显著高于雄配子体,异源三倍体最有效的遗传方式为3X/2X。     

镉胁迫下甜、糯玉米开花期性状的全基因组关联分析

以183份甜、糯玉米自交系构成的关联群体为材料,在2种Cd污染水平下对甜、糯玉米开花期(DA,days to anthesis)、吐丝期(DS,days to silking)和开花吐丝间隔(ASI,anthesis silking interval)进行全基因组关联分析,以揭示重金属Cd胁迫对甜、糯玉米开花期的影响及调控基因。结果表明:不同Cd污染水平对甜、糯玉米DA和DS均产生影响,其中对DS的延长更为明显,从而导致ASI的增大。同时,甜玉米ASI平均值高于糯玉米ASI,由此表明甜玉米ASI对重金属Cd胁迫更为敏感。结合群体基因型和开花期相关性状表型的全基因组关联分析,分别筛选到3个开花期相关的SNP位点和6个吐丝期相关的SNP位点。根据其所对应的物理位置与Maize GDB和NCBI基因数据库进行比对,预测获得8个已知功能基因,其中包括在前人研究中与玉米开花期有关的候选基因。以上研究解析甜、糯玉米在重金属Cd污染水平下开花期及吐丝期的遗传规律,为今后开展甜、糯玉米分子标记辅助育种和Cd安全品种的选育提供参考。