玉米矮秆突变体20F421 的表型鉴定及遗传分析

摘要：矮秆资源是农作物矮化育种的物质基础，发掘矮秆基因资源对培育矮秆新品种具有重要作用。为了明确252CF裂变快中子辐射诱变玉米自交系KWS49筛选得到的矮秆突变体20F421 的遗传特性和矮化机理，以20F421 为材料分别与玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49杂交构建F1和F2分离群体，分析矮秆性状的遗传模式，并以（20F421/B73）F2为定位群体，采用混池转录组测序（bulked segregant RNA-seq，BSR-seq）方法初步定位突变基因。结果表明，与KWS49相比，20F421 的植株高度为95.2 cm，降低47.89%；穗位高度为23.9 cm，降低64.54%；茎秆节间长度显著缩短、叶片较直立密生，自交结实良好。遗传分析表明，F2分离群体野生型（高秆）与突变型（矮秆）植株性状分离比例符合3∶1，表明该突变体受单个核隐性基因控制；BSR-seq结果将突变基因定位在1号染色体177～255 Mb之间。通过与B73参考基因组进行比对发现，该区间内含有矮秆基因Br2，将20F421 与br2 突变体杂交进行等位性检测，F1和F2的株高均没有发生性状分离，表现为突变体20F421 和br2表型，推测20F421 的矮秆突变基因为矮秆基因Br2 的等位突变。研究结果为进一步精细定位、克隆突变基因奠定基础，也为解析玉米矮化机理和培育矮秆玉米新品种提供重要基因资源和理论支撑。

关键词：玉米；矮杆；突变体；表型鉴定；遗传分析

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0012

中图分类号：S513 文献标志码：A 文章编号：10080864（2024）06002208