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玉米是重要的粮食作物和饲料作物，在国民经济中占有非常重要的地位，而玉米产量的提高是玉米育种者和生产者追求的永恒目标[1]。研究表明玉米籽粒相关性状如粒质量、粒长和粒宽等是构成产量的主要因素，这些籽粒相关性状与产量具有高度的相关性。因此，从分子水平上解析籽粒粒质量、粒长和粒宽的遗传基础，对于有效开展籽粒相关性状的分子育种进而提高玉米产量具有重要意义。
籽粒粒质量、粒长和粒宽等性状均为多基因控制的数量性状，国内外研究者对籽粒相关性状进行了大量的 QTL（Quantitative trait loci）定位分析，对其内在遗传机制研究也在逐渐深入。这些籽粒相关性状研究中QTL 定位的数目和位置存在差异，不同的定位结果也反映了玉米籽粒相关性状遗传调控的复杂性。<此，在不同的遗传背景下，发掘更多新的或稳定的控制玉米籽粒性状相关的 QTL，有利于进一步解析籽粒性状的遗传机制。为此，以玉米籽粒相关性状存在显著差异的玉米自交系郑 58 和 D863F 为亲本，构建包含 241 个家系的 RIL 群体，利用 SSR 分子标记对 2 a 不同环境下玉米籽粒百粒质量、粒长和粒宽进行 QTL 定位，检测稳定表达的 QTL，为玉米籽粒相关主效 QTL 的精细定位与候选基因分离及产量分子育种提供理论依据。

试验材料
供试材料为玉米籽粒性状存在显著差异的自交系郑 58（来自河南省农业科学院粮食作物研究所，是我国推广面积最大的玉米杂交种郑单 958 的母本）和D863F（来自中国农业科学院作物科学研究所种质资源库）及含有 241 个家系的 RIL 群体。其中，RIL 群体是以郑 58 和 D863F 为亲本，从 F2后采用单粒传法连续自交至F7所得。
田间试验设计
田间试验于 2018 年夏季在河南省西平县试验基地（113°36'E、33°10'N）、2019 年夏季在河南省原阳县河南省农业科学院现代农业科技试验示范基地（113°96'E、35°05'N）进行。供试材料种植行长2 m，行距0.6 m，株距0.25 m，正常田间管理。
籽粒性状调查
玉米成熟期每行从第 3 株开始收取 3 个均匀一致的果穗，自然风干后进行脱粒，利用万深 SC-G 自动种子考种仪对亲本和群体进行室内考种，考种性状包括百粒质量、粒长和粒宽。对亲本及每个株系取其所有单株的平均值为该亲本或株系的性状值，并 计 算 广 义 遗 传 力 (h2)。 h2= σ2g/(σ2g+ σ2gy/n +σ2e/nr)，其中，σ2g表示基因型方差，σ2gy表示基因型与环境互作方差，σ2e表示误差项方差，n 和 r 分别代表环境数和重复次数。数据统计分析采用 SPSS 21.0进行。
籽粒相关性状QTL定位
河南省农业科学院郝俊杰课题组前期已经对亲本郑 58 和 D863F 进行多态性 SSR 标记筛选，共鉴定出有差异性的标记 215个（数据未发表）。本研究用这 215 对引物进行 PCR 扩增。PCR 反应体系为10 μL，其 中 ，DNA 模 板 2.0 μL，上 、下 游 引 物 各0.4 μL，Mix 5.0 μL，ddH2O 2.8 μL。扩增程序：95 ℃预变性 5 min；95 ℃变性 60 s，60 ℃退火 50 s，72 ℃延伸 50 s，35 个循环 ；72 ℃延伸 5 min。PCR 产物在ABI 3500XL 基因分析仪中进行电泳和分析。

结论
百粒质量、粒长和粒宽是玉米产量主要构成因素。本研究结果表明，玉米籽粒的百粒质量、粒长和粒宽性状存在较大变异，2 a不同环境下百粒质量与粒长、粒宽均呈极显著正相关，表明粒宽和粒长是决定百粒质量的重要因素。

原文引用
王新涛, et al."玉米籽粒相关性状的QTL定位." 河南农业科学 50.09(2021):9-15. doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.09.002.