摘要：选用雄穗分枝数有显著差异的甜玉米自交系T14和T4为亲本配制杂交组合，以330个F2单株为作图群体，用复合区间作图法在玉米全基因组上检测控制雄穗分枝数的QTL。结果显示，在F2群体中检测到6个雄穗分枝数QTLs，位于玉米第2、4、9染色体上，对表型的贡献率为5.0%～17.4%；在F2∶3群体中检测到8个与甜玉米雄穗分枝数相关的QTLs，分别位于玉米第2、3、4、8染色体上，对表型的贡献率为3.5%～13.6%；对比F2和F2∶3的定位结果，挖掘到3个在两世代中表现稳定一致的QTLs，分别位于第2、4染色体上。

　　关键词：甜玉米；雄穗分枝数；复合区间作图；QTL

　　中图分类号：S513；Q943.2文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）15-3492-04

　　雄穗分枝数是玉米育种与种子生产过程中的重要农艺性状。雄穗小分枝少有益于增加下层叶片的透光性并减少对养分的消耗，提高产量[1]。Geraldi等[2]的研究表明雄穗分枝数与产量呈负相关，因此在育种实践中选育雄穗小分枝较少的杂交种是目前玉米育种的一个趋势。然而在杂交玉米种子生产过程中却要求作父本的亲本植株具有较为发达的雄穗，以利于提高制种质量、降低成本。因此，发掘控制玉米雄穗分枝数的基因位点，合理地改良玉米雄穗性状，对于玉米育种具有深远的实践意义。迄今，在不同遗传背景、不同环境条件下不断检测和定位出控制玉米雄穗分枝数的QTL[3-7]，但研究结果不尽一致，QTL的稳定性也很少得到鉴定。本研究以雄穗分枝数有显著差异的2个甜玉米自交系的F2单株为作图群体，用复合区间作图法在玉米全基因组上进一步发掘和鉴定控制玉米雄穗分枝数的QTLs，研究它们的分布和遗传效应，并与前人研究结果相比较得出稳定一致的QTLs，以期为实现玉米雄穗性状相关QTLs的精细定位和定向改良提供有价值的参考依据。

　　1材料与方法

　　1.1供试材料与田间试验

　　供试亲本T14和T4是由仲恺农业工程学院作物研究所经多年严格自交选育的甜玉米自交系。经多年田间调查，自交系T14的平均雄穗分枝数为14.8，T4为27.4，两亲本雄穗分枝数差异极显著（P<0.01）。

　　2008年上半年在仲恺农业工程学院钟村教学农场选取土壤肥力均匀一致的田块，以T14（P1）和T4（P2）为亲本作杂交。2008年下半年将产生的F1自交获得330个F2群体。2009年上半年种植该组合P1、P2、F1和F2代材料，严格控制行距和株距，四周设置保护行，于成株期调查各F2单株雄穗分枝数；同时采用Paterson等[8]的方法提取该组合亲本、F1和F2群体的DNA，并将F2单株自交获得330个F2∶3家系种子。2009年下半年种植F2∶3家系，于成株期调查各家系材料雄穗分枝数，取平均值用以检测F2∶3家系雄穗分枝数QTL。

　　1.2DNA分子标记试验设计

　　根据Wang等[9]的玉米高多态性SSR引物和已发表的玉米连锁遗传图谱[10-13]设计引物，检测T14和T4基因组之间的多态性，将得到的多态性引物对F2、F2∶3进行基因型鉴定，并记录群体基因型。SSR引物由上海Sangon公司合成，参照Zhang等[14]的方法进行PCR扩增、产物电泳和银染。

　　1.3遗传连锁图谱的构建和QTL的定位及命名

　　用JoinMap3.0软件分析标记间的连锁关系，以F2为作图群体构建分子遗传图谱[15]。采用WindowsQTLsCartographer2.5结合复合区间作图法在F2群体和F2∶3家系中检测雄穗分枝数QTL[16]，通过1000次随机抽样确定LOD阈值。

　　QTL命名方法参照McCouch等[17]的方法，按照QTL+性状+QTLs个数，其中QTL以小写“q”开始，性状以英文缩写表示，如雄穗分枝数QTL以TPBN表示，如果同一染色体上存在多个不同位点的QTL则在染色体后加数字“1”、“2”、“3”等加以区别。

　　2结果与分析

　　2.1雄穗分枝数正态分布检验

　　对F2和F2∶3家系材料的雄穗分枝数进行正态分布检验，统计结果见表1。从变幅和变异系数看，群体雄穗分枝数性状的变异较大；从偏度和峰度看，雄穗分枝数未显著偏离正态分布，符合QTL定位的基本要求，可以进行QTL检测。

　　2.2遗传连锁图谱的构建

　　从550对SSR引物中筛选出在T14和T4之间有多态性的引物共217对，用JoinMap3.0软件对217个多态位点进行连锁关系分析，得到一张含192个位点、全长1260cM的玉米SSR标记遗传连锁图谱，标记间的平均间距为6.56cM（图1）。