玉米耐旱产量相关QTLs的精细定位及其在标记辅助育种中的应用

为解决干旱导致全球玉米平均减产60%的难题，研究人员通过评估135个F8重组自交系，定位到12个与耐旱性相关的QTLs，并精细定位了染色体9上控制穗粒数（qKPE）的关键位点，将其遗传距离从11.5 cM缩小至3.8 cM，物理距离从15 Mb精确到691 Kb。通过标记辅助回交育种将qKPE导入杂交种PMH10亲本LM23/LM24，培育的耐旱品种有望减少春季灌溉需求，缓解地下水消耗。

　　

干旱是全球玉米可持续生产的主要限制因素，平均造成60%的产量损失。传统上玉米多在印度雨季（Kharif season）种植，但近年来春玉米种植逐渐兴起。研究团队利用135个F₈重组自交系（RIL）及其亲本，经过两季对照与干旱胁迫试验，在1、3、4、6、7和9号染色体上鉴定出12个耐旱相关数量性状位点（QTL）。其中9号染色体上控制穗粒数（qKPE）的位点（bnlg1401-umc1634区间）通过设计50个新SSR标记被精细定位——遗传距离从11.5 cM压缩至3.8 cM，物理距离从15 Mb精确到691 Kb，两侧新型标记PAU_1137和PAU_1143如同"分子标尺"锁定了目标区域。

该团队采用标记辅助回交育种（MABC）技术，将qKPE导入春玉米自交系LM23和LM24（杂交种PMH10的亲本），通过BC₁F₁至BC₃F₁三代 foreground selection（前景选择），最终在2019年雨季获得BC₃F₂群体。这项研究如同给玉米装上了"节水芯片"，培育的耐旱PMH10杂交种可减少春季灌溉频次，为缓解地下水枯竭提供了分子育种解决方案。