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一个控制玉米行粒数、穗长及其一般配合力的多效性QTL(qKNR7.2)鉴定的开题报告

一、研究背景

玉米(ZeamaysL.)是世界上重要的粮食作物之一，也是中国最主要的粮食作物之一，其种植面积和产量均位于全国粮食作物的首位。在玉米产量中，籽粒数、穗长和一般配合力是三个关键的性状。这些性状的优化和提高对于提高玉米的产量和品质至关重要。

现代分子遗传学和基因组学技术的发展，为快速而有效地揭示玉米产量和性状相关基因提供了更好的技术手段。近年来，通过QTL（数量性状基因）定位法，已经揭示出了玉米籽粒数、穗长和一般配合力等性状的一些QTL，但目前还缺乏能同时控制以上三个性状的多效性QTL。

因此，本研究旨在为控制玉米行粒数、穗长及其一般配合力的多效性QTL(qKNR7.2)的鉴定提供理论和实践依据。

二、研究内容

1.构建关联群体和产生群体。

本研究将利用30个亲本材料作为关联群体，并通过红色玉米M137和黄色玉米B73的杂交组合产生群体。

2.对关联群体进行表型和分子标记鉴定。

通过对关联群体的子代表型数据和分子标记数据进行测定和分析，确定玉米行粒数、穗长及一般配合力多效性QTL的位置、数量和效应大小。

3.对产生群体进行表型和分子标记鉴定。

通过对产生群体的子代表型数据和分子标记数据进行测定和分析，验证多效性QTL(qKNR7.2)在该群体中的优异表型和优势遗传特性。

4.进行多效性QTL(qKNR7.2)鉴定。

将多效性QTL(qKNR7.2)分别转移到B73亲本和M137亲本材料上进行验证和确认，确定其在不同亲本群体中的应用效果和遗传机理。

三、预期成果和意义

1.确定qKNR7.2对玉米行粒数、穗长及一般配合力的调控作用。

2.揭示多效性QTL(qKNR7.2)的分子机制和遗传特征，为玉米高产和种质创新提供理论依据。

3.为玉米育种提供新的遗传资源和育种思路，为加速玉米育种进程提供一定的技术和科学支持。

四、研究方法和技术路线

1.构建关联群体和产生群体。

2.提取DNA，并进行微卫星片段分析。

3.对玉米行粒数、穗长及其一般配合力进行表型分析。

4.借助MapQTL软件已知共存的QTL进行联合分析。

5.采用cross-validation方法对所揭示的QTL定位进行验证。

6.手工DNA测序并基于qKNR7.2进行分析。

7.进行多重线性回归分析以评估qKNR7.2的效应。

8.使用CRISPR/Cas9技术进行qKNR7.2基因编辑。

五、研究进度

目前，我们已经完成了样品的收集和分子标记鉴定。下一步我们将进行群体表型测定和QTL定位，并开展去除qKNR7.2基因的CRISPR/Cas9技术编辑试验。

六、结论

本研究将揭示玉米行粒数、穗长及其一般配合力的多效性QTL(qKNR7.2)的遗传特性和分子机制，为玉米育种学提供一定的技术和科学支持。同时，本研究结果也有望为农业生产提供更好的玉米品种和种质资源。