中文摘要：

北方春季干旱少雨是玉米种子难于出苗的主要原因，耐深播玉米在干旱条件下可利用土壤深层水分萌发出苗。因此，研究玉米耐深播机制，定位耐深播基因/QTL，对培育耐深播玉米新品种、减少干旱损失具有重大意义。本研究将在已有工作的基础上，继续深入研究玉米自交系3681-4耐深播的遗传基础，发掘与耐深播主效QTLs紧密连锁的分子标记。在初定位结果基础上，用X178为轮回亲本进行回交，利用分子标记辅助选择并结合耐深播性状的表型鉴定筛选回交后代，获得以X 178为遗传背景的耐深播近等基因系，然后利用这些近等基因系研究耐深播QTL位点之间的互作。我们还利用高世代回交分离群体如BC4F2群体对玉米耐深播主效QTL位点进行精细定位，为进一步克隆控制玉米耐深播性状的基因奠定基础；同时为抗旱耐深播玉米的分子育种提供新的途径和理论依据。

结论摘要：

摘要具备深播出苗能力的玉米种子可以吸收土壤深层水分，克服播种期表层土壤干旱种子不能及时播种的问题。因此对玉米的耐深播性状进行研究具有重要的理论意义和应用价值。本研究的目的是，利用耐深播与不耐深播的玉米自交系杂交，构建F2群体并对耐深播性状进行QTL定位。对耐深播相关的8个性状进行初定位研究发现中胚轴是唯一一个随着播种深度增加而伸长的幼苗器官，通过相关分析确认了中胚轴是决定玉米耐深播能力的主要因素。利用179个标记对由221个个体组成的F2群体进行QTL定位，共计检测到控制10cm深播条件下的QTL9个和20cm深播条件下的QTL20个，分布于除第5条染色体外的其他9条染色体上，主要集中于9个染色体区域，解释的表型变异从3.41%到20.20%不等。控制20cm深播条件下中胚轴长度主效QTL的验证本研究构建了控制20cm深播条件下中胚轴长度的主效QTL（即qMES20-10）处于分离状态的群体1个，目标QTL在这个群体中所解释的表型变异为67.53%，在bnlg1028位置上具有3681-4带型的个体中胚轴普遍比具有178带型的个体中胚轴长。虽然不能在这个群体中发现符合孟德尔分离规律的现象，但是可以证明目标QTL的存在，并且确认了目标QTL位于分子标记umc1506-bnlg1028之间。同时对另外一个控制中胚轴长度主效QTL，qMES20-3进行验证，构建高代代换系，依据基因型分三组后，三组之间中胚轴长差异极显著。对两组纯合基因型材料进行转录组测序（RNA-seq），仅有232个差异表达基因，同时结果分析表明植物激素GA可能参与了控制中胚轴伸长，进而影响玉米的耐深播能力，但GA合成相关基因在长中胚轴材料中表达量较低，可能长中胚轴材料对GA较敏感，又或者短中胚轴中GA含量少，存在反馈调节作用。利用高代群体对qMES20-3进行精细定位，此QLT定位于三号染色体的着丝粒附近，位于SSR标记bnlg2047和BAC上SSR标记AC204286-1之间，其物理距离是17Mb，至少有281个基因。