玉米自交系Lx9801变异株与Lx9801的性状表现差异分析

姚国旗　单娟　曹冰　等

摘要：对笔者发现的一个Lx9801变异株进行考查。结果表明：Lx9801变异株与Lx9801的差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色方面，这些性状可能由同一基因控制；它们在株高、穗位高及单株产量等重要性状上没有明显差别，相互间也没有明显杂种优势；SSR标记分析显示，两个材料的差异与生产上自交系郑58内部差异率相似。表明花青素显色这类性状对产量影响的作用有限。

关键词：玉米；Lx9801变异株；叶鞘颜色；花丝颜色；花药颜色

中图分类号：S513.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）10-0023-03

玉米自交系和杂交种的叶鞘颜色、花丝颜色和花药颜色等显色性状具有直观易鉴别的特点，是玉米品种特异性、一致性与稳定性评价中的十分重要的指标[1]。为此，有些育种人比较关注这些性状，专注于找到某些品种的变异株，或者改良相关的性状。但是，单个基因差异就能够导致花丝、穗轴、籽粒、植株等性状的颜色变化，甚至单个基因的变异就能导致两个或多个性状的颜色差异[2，3]，然而株高、产量、抗性等涉及生产性能的性状，在上述相关性状的变异株中，可能与原品种并没有较大的差异。为考查这些器官颜色性状的意义，本研究对我们发现的一个Lx9801变异株进行了考查，从质量性状、数量性状及分子标记水平上分析其与原品种在上述性状方面的差异。

3结论与讨论

本研究表明，Lx9801变异株与自交系Lx9801差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色上。其株高、穗位高、单株产量间没有明显差别，两者间杂种在这三个性状上也没有明显超亲优势。SSR标记分析显示两材料间的差异与郑58内部表现的变异率相似。表明两个材料存在的差异很小。与这一结论一致的是，在其它试验过程中，我们还发现Lx9801变异株与Lx9801在多个性状上的一般配合力没有明显差别（数据未列出）。这些结果说明这一变异株与原自交系相比较并没有更重要的生产意义。但在当前的品种保护方面，诸如本研究中所提到的单基因控制的质量性状差异占有十分重要的地位。据本研究，我们认为这些性状在区分品种上的必要性值得商榷，选择具有生产意义的重要性状作为新品种的特异性判别标准更有意义。

已有研究表明，玉米花青素合成决定了玉米籽粒、穗轴、花丝、花药、植株等性状的显色差异[3]。花青素合成途径是一个研究得比较清楚的途径[5]，控制花青素合成基因表达的转录因子的等位基因差异决定了多个器官显色差异。例如，转录因子R1和C1联合决定了玉米糊粉层中一种花青素的合成，而相应的另两个重复的转录因子B1和Pl1联合决定这一花青素在植株中的合成[6]。此外，玉米控制另一不同类型花青素合成的转录因子P基因控制籽粒外皮、穗轴、花丝三个性状颜色的改变[7～8]。孙玲凌等[9]将K12的红花丝控制基因定位在10号染色体上，R1基因位于该染色体上，因此K12的控制基因与R1可能存在一定的关联。本研究中在染色体8上发现多个标记在两亲本间检测到差异，如果Lx9801变异株是由于Lx9801背景中引入了外来基因，根据标记信息，导致两材料性状差异的基因可能位于染色体8上，这一结果还需要进一步对F2群体单株进行检测验证。但是，通过查询maizegdb数据库，目前第8染色体尚未发现涉及玉米花青素代谢的有关基因。

参考文献：

[1]农业部. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南：玉米[S]. 国家质量技术监督局，2007.

[2]曹冰，李现奎，李临江，等. 玉米株型和轴色性状的遗传分析[J]. 山东农业科学， 2007（2）：8-9.

[3]Morohashi K，Casas M I，Falcone Ferreyra M L，et al. A genome-wide regulatory framework identifies maize pericarp color1 controlled genes[J]. Plant Cell， 2012，24：2745-2764.

[4]姚国旗，单娟，曹冰，等. 玉米自交系CML470抗南方锈病基因的定位[J]. 植物遗传资源学报，2013，14（6）：518-522.

[5]Koes R，Verweij W，Quattrocchio F. Flavonoids： a colorful model for the regulation and evolution of biochemical pathways[J]. Trends Plant Sci.，2005，10（5）：236-242.

[6]Chandler V L，Radicella J P，Robbins T P，et al. Two regulatory genes of the maize anthocyanin pathway are homologous：isolation of B utilizing R genomic sequences[J]. Plant Cell，1989，1：1175-1183.

[7]Grotewold E，Chamberlin M，Snook M，et al. Engineering secondary metabolism in maize cells by ectopic expression of transcription factors[J]. Plant Cell，1998，10（5）：721-740.

[8]Chopra S，Athma P，Peterson T. Alleles of the maize P gene with distinct tissue specificities encode Myb-homologous proteins with C-terminal replacements[J]. Plant Cell，1996，8（7）：1149-1158.

[9]孙玲凌，林兴娥，谢慧玲，等. 玉米自交系K12花丝红色基因的分子标记[J]. 河南农业大学学报，2007，41（5）：480-482.

摘要：对笔者发现的一个Lx9801变异株进行考查。结果表明：Lx9801变异株与Lx9801的差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色方面，这些性状可能由同一基因控制；它们在株高、穗位高及单株产量等重要性状上没有明显差别，相互间也没有明显杂种优势；SSR标记分析显示，两个材料的差异与生产上自交系郑58内部差异率相似。表明花青素显色这类性状对产量影响的作用有限。

关键词：玉米；Lx9801变异株；叶鞘颜色；花丝颜色；花药颜色

中图分类号：S513.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）10-0023-03

玉米自交系和杂交种的叶鞘颜色、花丝颜色和花药颜色等显色性状具有直观易鉴别的特点，是玉米品种特异性、一致性与稳定性评价中的十分重要的指标[1]。为此，有些育种人比较关注这些性状，专注于找到某些品种的变异株，或者改良相关的性状。但是，单个基因差异就能够导致花丝、穗轴、籽粒、植株等性状的颜色变化，甚至单个基因的变异就能导致两个或多个性状的颜色差异[2，3]，然而株高、产量、抗性等涉及生产性能的性状，在上述相关性状的变异株中，可能与原品种并没有较大的差异。为考查这些器官颜色性状的意义，本研究对我们发现的一个Lx9801变异株进行了考查，从质量性状、数量性状及分子标记水平上分析其与原品种在上述性状方面的差异。

3结论与讨论

本研究表明，Lx9801变异株与自交系Lx9801差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色上。其株高、穗位高、单株产量间没有明显差别，两者间杂种在这三个性状上也没有明显超亲优势。SSR标记分析显示两材料间的差异与郑58内部表现的变异率相似。表明两个材料存在的差异很小。与这一结论一致的是，在其它试验过程中，我们还发现Lx9801变异株与Lx9801在多个性状上的一般配合力没有明显差别（数据未列出）。这些结果说明这一变异株与原自交系相比较并没有更重要的生产意义。但在当前的品种保护方面，诸如本研究中所提到的单基因控制的质量性状差异占有十分重要的地位。据本研究，我们认为这些性状在区分品种上的必要性值得商榷，选择具有生产意义的重要性状作为新品种的特异性判别标准更有意义。

已有研究表明，玉米花青素合成决定了玉米籽粒、穗轴、花丝、花药、植株等性状的显色差异[3]。花青素合成途径是一个研究得比较清楚的途径[5]，控制花青素合成基因表达的转录因子的等位基因差异决定了多个器官显色差异。例如，转录因子R1和C1联合决定了玉米糊粉层中一种花青素的合成，而相应的另两个重复的转录因子B1和Pl1联合决定这一花青素在植株中的合成[6]。此外，玉米控制另一不同类型花青素合成的转录因子P基因控制籽粒外皮、穗轴、花丝三个性状颜色的改变[7～8]。孙玲凌等[9]将K12的红花丝控制基因定位在10号染色体上，R1基因位于该染色体上，因此K12的控制基因与R1可能存在一定的关联。本研究中在染色体8上发现多个标记在两亲本间检测到差异，如果Lx9801变异株是由于Lx9801背景中引入了外来基因，根据标记信息，导致两材料性状差异的基因可能位于染色体8上，这一结果还需要进一步对F2群体单株进行检测验证。但是，通过查询maizegdb数据库，目前第8染色体尚未发现涉及玉米花青素代谢的有关基因。

参考文献：

[1]农业部. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南：玉米[S]. 国家质量技术监督局，2007.

[2]曹冰，李现奎，李临江，等. 玉米株型和轴色性状的遗传分析[J]. 山东农业科学， 2007（2）：8-9.

[3]Morohashi K，Casas M I，Falcone Ferreyra M L，et al. A genome-wide regulatory framework identifies maize pericarp color1 controlled genes[J]. Plant Cell， 2012，24：2745-2764.

[4]姚国旗，单娟，曹冰，等. 玉米自交系CML470抗南方锈病基因的定位[J]. 植物遗传资源学报，2013，14（6）：518-522.

[5]Koes R，Verweij W，Quattrocchio F. Flavonoids： a colorful model for the regulation and evolution of biochemical pathways[J]. Trends Plant Sci.，2005，10（5）：236-242.

[6]Chandler V L，Radicella J P，Robbins T P，et al. Two regulatory genes of the maize anthocyanin pathway are homologous：isolation of B utilizing R genomic sequences[J]. Plant Cell，1989，1：1175-1183.

[7]Grotewold E，Chamberlin M，Snook M，et al. Engineering secondary metabolism in maize cells by ectopic expression of transcription factors[J]. Plant Cell，1998，10（5）：721-740.

[8]Chopra S，Athma P，Peterson T. Alleles of the maize P gene with distinct tissue specificities encode Myb-homologous proteins with C-terminal replacements[J]. Plant Cell，1996，8（7）：1149-1158.

[9]孙玲凌，林兴娥，谢慧玲，等. 玉米自交系K12花丝红色基因的分子标记[J]. 河南农业大学学报，2007，41（5）：480-482.

摘要：对笔者发现的一个Lx9801变异株进行考查。结果表明：Lx9801变异株与Lx9801的差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色方面，这些性状可能由同一基因控制；它们在株高、穗位高及单株产量等重要性状上没有明显差别，相互间也没有明显杂种优势；SSR标记分析显示，两个材料的差异与生产上自交系郑58内部差异率相似。表明花青素显色这类性状对产量影响的作用有限。

关键词：玉米；Lx9801变异株；叶鞘颜色；花丝颜色；花药颜色

中图分类号：S513.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）10-0023-03

玉米自交系和杂交种的叶鞘颜色、花丝颜色和花药颜色等显色性状具有直观易鉴别的特点，是玉米品种特异性、一致性与稳定性评价中的十分重要的指标[1]。为此，有些育种人比较关注这些性状，专注于找到某些品种的变异株，或者改良相关的性状。但是，单个基因差异就能够导致花丝、穗轴、籽粒、植株等性状的颜色变化，甚至单个基因的变异就能导致两个或多个性状的颜色差异[2，3]，然而株高、产量、抗性等涉及生产性能的性状，在上述相关性状的变异株中，可能与原品种并没有较大的差异。为考查这些器官颜色性状的意义，本研究对我们发现的一个Lx9801变异株进行了考查，从质量性状、数量性状及分子标记水平上分析其与原品种在上述性状方面的差异。

3结论与讨论

本研究表明，Lx9801变异株与自交系Lx9801差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色上。其株高、穗位高、单株产量间没有明显差别，两者间杂种在这三个性状上也没有明显超亲优势。SSR标记分析显示两材料间的差异与郑58内部表现的变异率相似。表明两个材料存在的差异很小。与这一结论一致的是，在其它试验过程中，我们还发现Lx9801变异株与Lx9801在多个性状上的一般配合力没有明显差别（数据未列出）。这些结果说明这一变异株与原自交系相比较并没有更重要的生产意义。但在当前的品种保护方面，诸如本研究中所提到的单基因控制的质量性状差异占有十分重要的地位。据本研究，我们认为这些性状在区分品种上的必要性值得商榷，选择具有生产意义的重要性状作为新品种的特异性判别标准更有意义。

已有研究表明，玉米花青素合成决定了玉米籽粒、穗轴、花丝、花药、植株等性状的显色差异[3]。花青素合成途径是一个研究得比较清楚的途径[5]，控制花青素合成基因表达的转录因子的等位基因差异决定了多个器官显色差异。例如，转录因子R1和C1联合决定了玉米糊粉层中一种花青素的合成，而相应的另两个重复的转录因子B1和Pl1联合决定这一花青素在植株中的合成[6]。此外，玉米控制另一不同类型花青素合成的转录因子P基因控制籽粒外皮、穗轴、花丝三个性状颜色的改变[7～8]。孙玲凌等[9]将K12的红花丝控制基因定位在10号染色体上，R1基因位于该染色体上，因此K12的控制基因与R1可能存在一定的关联。本研究中在染色体8上发现多个标记在两亲本间检测到差异，如果Lx9801变异株是由于Lx9801背景中引入了外来基因，根据标记信息，导致两材料性状差异的基因可能位于染色体8上，这一结果还需要进一步对F2群体单株进行检测验证。但是，通过查询maizegdb数据库，目前第8染色体尚未发现涉及玉米花青素代谢的有关基因。

参考文献：

[1]农业部. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南：玉米[S]. 国家质量技术监督局，2007.

[2]曹冰，李现奎，李临江，等. 玉米株型和轴色性状的遗传分析[J]. 山东农业科学， 2007（2）：8-9.

[3]Morohashi K，Casas M I，Falcone Ferreyra M L，et al. A genome-wide regulatory framework identifies maize pericarp color1 controlled genes[J]. Plant Cell， 2012，24：2745-2764.

[4]姚国旗，单娟，曹冰，等. 玉米自交系CML470抗南方锈病基因的定位[J]. 植物遗传资源学报，2013，14（6）：518-522.

[5]Koes R，Verweij W，Quattrocchio F. Flavonoids： a colorful model for the regulation and evolution of biochemical pathways[J]. Trends Plant Sci.，2005，10（5）：236-242.

[6]Chandler V L，Radicella J P，Robbins T P，et al. Two regulatory genes of the maize anthocyanin pathway are homologous：isolation of B utilizing R genomic sequences[J]. Plant Cell，1989，1：1175-1183.

[7]Grotewold E，Chamberlin M，Snook M，et al. Engineering secondary metabolism in maize cells by ectopic expression of transcription factors[J]. Plant Cell，1998，10（5）：721-740.

[8]Chopra S，Athma P，Peterson T. Alleles of the maize P gene with distinct tissue specificities encode Myb-homologous proteins with C-terminal replacements[J]. Plant Cell，1996，8（7）：1149-1158.

[9]孙玲凌，林兴娥，谢慧玲，等. 玉米自交系K12花丝红色基因的分子标记[J]. 河南农业大学学报，2007，41（5）：480-482.