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河南农业大学学报2025年第05期:玉米自交系ldhs1叶片早衰特性分析及QTL定位

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作者:马苗苗;张琪凡;郑斌瑞;张亚州;张利华;李星星;刘宗华;宋允允;李浩川;

单位:河南农业大学农学院;小麦玉米两熟高效生产全国重点实验室;河南粮食作物协同创新中心;

摘要:【目的】揭示玉米叶片衰老的特征特性及遗传基础,为优良种质资源的创制和新品种的选育提供理论支撑。【方法】在利用玉米单倍体育种技术进行资源创制的DH系中获得了一个叶片早衰的自交系,命名为ldhs1,对其展开表型的观察、生理生化指标的检测、组织学及细胞学的分析,利用正向遗传学和混合分组测序分析法(bulked-segregant analysis sequencing, BSA-seq)定位玉米叶片早衰相关基因。【结果】与正常持绿自交系L521相比,ldhs1在授粉后第10天开始出现自上而下的早衰,于叶缘出现黄化现象,并逐渐扩散至整个叶片,导致全叶变黄,叶片中的叶绿素含量下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)这2种关键的抗氧化酶活性也出现了明显的下降,同时丙二醛(MDA)出现过度积累,导致叶绿体发育不良,光合作用下降。通过构建杂交群体结合BSA-seq技术将玉米叶片早衰基因LDHS1定位于1号染色体的分子标记indel-12与indel-13之间,区间大小为1.06 Mb。【结论】创制的新型玉米自交系叶片自上而下早衰,通过对其ldhs1的特性分析和数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)定位,可以作为叶早衰分子机制研究的互补验证和补充。

关键词:玉米;;自交系;;早衰;;生理特性;;数量性状位点定位

基金资助:河南省农业良种联合攻关项目(2022010202);; 河南省科技攻关项目(222102110276);; 国家重点研发计划项目(2016YFD0101205-3)