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控制玉米叶片数的QTL定位及基因功能注释OA

QTL Mapping and Gene Functional Annotation for Controlling Maize Leaf Number

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为明确玉米总叶片数与穗上叶片数的遗传特性,揭示其对玉米产量潜力、生物量积累及抗倒伏性的调控作用,开展控制玉米叶片数的QTL定位及基因挖掘的试验.利用SLAF-seq技术对昌7-2和PHB1M及其138份F2∶3家系进行高通量测序,结合60 000(E1),120 000(E2)株/hm2 2个种植密度处理下的叶片数表型数据进行QTL定位,并对定位结果进行基因挖掘.结果表明,分布在8号染色体上的2个总叶片数QTL为主效QTL,贡献率分别为16.96%和23.08%,加性效应值为负值;3个穗上叶片数的QTL分布在2号和4号染色体,加性效应值为正值,分布在4号染色体的2个QTL为主效QTL,贡献率分别为10.18%和14.75%;总叶片数和穗上叶片数的QTL分布在不同染色体区域,可能受到相对独立的遗传调控.基因功能分析发现,筛选到的基因参与碳水化合物代谢和植物激素信号转导途径等,同时筛选到部分转录因子.本研究结果为进一步揭示玉米叶片数的遗传基础提供更丰富的理论支持,为分子标记辅助育种提供靶点.

To clarify the genetic characteristics of total leaf number and leaf number above the ear in maize,and reveal their regulatory effects on maize yield potential,biomass accumulation,and lodging resistance,experi-ments on QTL mapping and gene mining for controlling maize leaf number were conducted.By using SLAF-seq tech-nology for high-throughput sequencing of Chang 7-2,PHB1M,and 138 F2∶3 families,combined with two planting density treatments(E1:60 000 plants/ha;E2:120 000 plants/ha)QTL mapping was performed on leaf number phe-notypic data,and gene mining was performed on the mapping results.The results showed that two total leaf number QTLs distributed on chromosome 8 were the main effect QTLs,contribution rates were 16.96%and 23.08%,re-spectively,and the additive effect value was negative;the QTL for the leaf number above the ear distributed on chro-mosomes 2 and 4,with a positive additive effect value.the two QTLs distributed on chromosome 4 were the main effect QTL,contribution rates were 10.18%and 14.75%,respectively;the QTLs for total leaf number and leaf number above the ear were distributed in different chromosomal regions and might be subject to relatively independ-ent genetic regulation.Gene functional analysis revealed genes screened involvement in carbohydrate metabolism,plant hormone signal transduction,and selected some transcription factors.The results of this study provide richer theoretical support for further revealing the genetic basis of maize leaf number and offer targets for marker-assisted breeding.

薛春雷;吴慧;韩平安;马岩;王永行;孙峰成;张旭婷;张海龙;付增娟;刘亚楠;吴海燕;张子玉;张赛楠;余忠浩

内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031巴彦淖尔市农牧业科学研究所,内蒙古巴彦淖尔 015000内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031

农业科技

玉米总叶片数穗上叶片数QTL基因挖掘

MaizeTotal leaf numberLeaf number above the earQTLGene mining

《华北农学报》 2026 (1)

49-55,7

内蒙古自治区自然科学基金项目(2022MS03062)

10.7668/hbnxb.20195943

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