本项目以玉米高油突变体为材料,通过与普通玉米、群选高油玉米以及高油突变体间的杂交,研究高油突变基因的遗传效应、规律以及基因互作方式和染色体上的位置等。该突变体是国内外报导的首例高油突变体,其不仅是新的高油玉米资源,而且由于EMS诱变一般产生点突变,通过本项目研究,有可能发现控制油份的主效基因,为高油玉米的分子育种以及油份基因的克隆和功能研究打下坚实基础。高油玉米是目前国际上激烈争夺的重要玉米种质资源之一。本项目利用具有独立知识产权的高油突变体开展研究,将可开辟新的研究领域,继续保持我国在高油玉米种质创新和研究上的国际竞争优势。
本项目主要对高油玉米突变体CE03005籽粒油分的QTL位点、高油基因的遗传与花粉直感效应以及油分积累机理等方面开展了研究。构建了分子遗传连锁图,在第1、5、6、7号染色体上发现了油分QTL位点。特别是在第6染色体短臂上找到了一个主效QTL,位于籽粒颜色基因y1附近。同时还初步证明该位点也是秸秆的酸性洗涤纤维含量的主效QTL,表明其可能为一因多效位点。除与y1紧密连锁外,与该位点紧密连锁的标记为p-bnlg1422、p-bnlg107、p-umc2313。高油突变基因与其他群选高油的遗传方式和花粉直感效应类似,与普通玉米自交系杂交后花粉直感效应值为0.60,略高于一般群选高油玉米直感效应值。在与群选高油基因互作的研究中,与By804杂交的籽粒中出现了超亲遗传现象。油份积累机理的解剖学研究发现高油突变体授粉四周后胚和籽粒的油份含量达到最高,同时明确了油分在胚盾片中的分布以及淀粉和油分的变化特点。本项目鉴定的分子标记可以用于分子辅助选择,发现的籽粒油分与秸秆纤维间的关系等新现象则将对进一步深入研究粒秆品质成分间关系和高油基因间互作具有重要价值。