植物营养与肥料学报2017,23(4):942-956 Joumal of Plant Nutrition and Fertilizer
doi: 10.11674/zwyf.16461 http://www.plantnutrifert.org
不同氮水平下玉米苗期根系形态和
氮吸收量的QTL定位
王祎123，汤继华3，付延磊，许恒3，谭金芳12，韩蒸来12,3
（1河南农业大学资源与环境学院，河南郑州450002：2河南省粮食作物协同创新中心，河南郑州450002：
3省部共建小麦玉米国家重点实验室，河南郑州450002）
摘要：【目的】玉米的根系形态与氮素吸收能力关系密切，利用单片段代换群体对玉米苗期根系形态相关性状和植株氮吸收量进行QTL定位，可为进一步精细定位并克隆控制玉米低氮下优异根系形态和氮吸收的主效 QTL莫定基础。【方法】以氮效率差异显著的两亲本许178和综3构建的150个玉米单片段代换系(SSSL)群体作为研究材料，进行水培试验。以Ca(NO,)作为氮源，设置高氮(4mmol/LNO，)和低氮(0.05mmol/LNO,，）两个处理，培养20d后分根、冠收获植株，测定生物量和氮含量。通过WinRHIZO根系分析系统获得根系的总根长、根表面积、根体积、根直径和根尖数等指标。根据代换系与亲本许178表型值的T-test结果，利用该群体
SSR遗传连锁图谱，
在P多0茶件下定位所调量性获的01L
与总根长和根尖数没有显著相关性以外，
各性状量显著！关，并且地
40个根形态相关
点，包括47个根形态
量和氮积累量QTL成族存在，
其它客准获
【结果】高氮条件下SSSL群体除了根直径
著或极显著正相关，并且植株氮吸收量也与根系
有其他根系性状均呈极显著正相
QTL位点，包括
在低氮条件下共检测到85个QTL位所检测到的根形态相关QTL与生物
，高氮条件下，在代换
和氮吸收量QTL：
系1428、1376、1282、1266和1473的代换区间上检测到高氮特异的QTL镁，同时包括多个根形态和氮吸收量 QTL，贡献率从-43%到84%。低氮下，在代换系1419和1314的代换区间上同时检测到低氮特异的多个根形态和氮吸收量QTL，贡款率从-32%到55%。【结论】单片段代换系1419和1314所包含的代换片段 bnlg182—bnlg2295和umc1013—umc2047检测到多个低氮特异的QTL，并且这两个区间在前人的研究中均有玉米氮效率相关QTL检测到，说明该区间包含有玉米根系形态和氮吸收量的主效QTL，在玉米氮高效吸收中可能起重要作用。
关键词：玉米；单片段代换系；根系形态：QTL；低氮胁迫
Mapping ofQTLsforrootmorphologyand nitrogenuptakeofmaize
under different nitrogen conditions
WANG Yil-2,TANG Ji-hua',FUYan-lei,xU Heng,TAN Jin-fang"-,HAN Yan-lail2.3( I College of Resources and Ervironment, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China,
2 Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Zhengzhou 450002, China; 3 State Key Laboratory of Wheat and Maize Crop Science, Zhengzhou 450002, China )
Abstract:【 Objectives] There is a strong relationship between maize root morphology and nitrogen uptake capacity. In this study, QTLs for maize root morphology and plant nitrogen uptake were identified using single segment substitution lines (SSSLs) to provide support for fine mapping and cloning ofmajor QTLs controlling maize root morphology and nitrogen uptake. [ Methods 】 150 maize SSSLs derived from a cross between a N-
收稿日期：2016-12-13
接受日期：2017-02-11
基金项目：国家自然科学基金项目（31601812）；河南农业大学科技创新基金项目（KJCX2015A16）资助。
作者简介：王祎（1983一），女，湖北宜城人，博士，讲师，主要从事植物营养生理和遗传研究。wangyi19830705@163.com
*通信作者E-mail：hyanlai@126.com
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