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      為了探討玉米葉綠素含量的遺傳規律, 借助葉綠素測定儀測量葉綠素的含量，以A150-3-2×Mo17雜交組配的189個 F2單株作為作圖群體, 構建了具有112個標記位點的玉米分子遺傳圖譜, 于喇叭口期和開花期分別進行了玉米葉綠素a含量(chla), 葉綠素b 含量(chlb), 其他葉綠素含量(chlc)和葉綠素總含量(chlz)4 個性狀的測定, 并進行QTL分析。在喇叭口期和開花期共檢測到32個QTL, 分布在除第6和10染色體以外的其他染色體上。在喇叭口期檢測到24個QTL, 分布于第1、2、3、5、7、8 和 9 染色體上, 葉綠素 a、葉綠素b、其他葉綠素和葉綠素總含量各檢測到6個 QTL,在同一區間內檢測到的 4 個性狀的 QTL 之間的距離在 0~2 cM 之間。喇叭口期檢測到控制葉綠素a、葉綠素b、其他葉綠素和葉綠素總含量的 4 個主效 QTL 位于第 5 染色體上的 umc1098~bnlg557 區間, 分別可解釋表型變異的 11.63%、10.3%、10.77%和 11.51%。開花期檢測到 8 個 QTL, 分布于第 4 和 5 染色體上。其中葉綠素 a、葉綠素b、其他葉綠素和葉綠素總含量各 2 個 QTL。標記 umc1098 和bnlg557 之間同時存在控制喇叭口期4個葉綠素含量性狀的QTL和開花期控制葉綠素a和葉綠素b的QTL。標記 umc2308 和 bnlg386 之間只存在控制開花期4個葉綠素含量性狀的 QTL。近年來, 以分子連鎖圖譜為基礎的數量性狀基因研究發展迅速, 玉米的形態和農藝性狀的 QTL 定位已有大量報道, 為遺傳研究和分子標記輔助選擇提供了基礎。
      高等植物葉片所含的葉綠素a和b是葉綠體中主要的光合色素, 對光能的吸收利用起著重要的作用,進而影響光合作用的效率。Nakazawa 等認為, 在高光強下, 葉綠素含量與光合作用速率有著密切的相關關系。另外有研究也發現, 在一定范圍內, 葉綠素含量與光合速率成正相關關系。玉米葉片較高的葉綠素含量和較長的持綠時期, 為品種吸收更多的光能提供良好的生理基礎。
      葉綠素合成的生理機制己有較深入的研究,但對其遺傳背景仍了解很少。水稻上的研究比較多,胡頌平對正常與水分脅迫下水稻葉片葉綠素含量進行了QTL分析, 葉綠素檢測儀共檢測到13個影響葉綠素含量的主效 QTL, 為闡明干旱環境下水稻葉綠素含量的分子遺傳機理、分子標記輔助育種和節水抗旱稻培育提供理論基礎和依據。吳平和羅安程、汪斌等、楊權海等先后利用不同的水稻群體在不同的環境條件下對水稻葉片葉綠素含量進行了QTL定位。Tong 等對兩種氮素水平下的水稻進行了葉綠素含量的分析, 正常氮素水平下檢測到 3 個 QTL,低氮素水平下檢測到 5 個 QTL。Shen 等利用 RIL群體對水稻葉綠素含量進行了 QTL 定位, 檢測到控制葉綠素 a 和葉綠素 b的8個QTL, 單個QTL可解釋表型變異的1.96%~9.77%。Wang 等對水稻進行了葉綠素含量的遺傳分析, 并且找到了3 個標記與控制葉綠素含量的基因 Gc 緊密連鎖, 分別為rm6464、rm6340 和 rm462。這3個標記與Gc的遺傳距離分別為0、0.588 和 1.18 cM。小麥上在葉綠素含量的遺傳分析方面也有研究, 曹衛東對不同供氮水平下的苗期葉綠素含量的 QTL 及互作進行了研究, 發現小麥干物質產量與葉綠素含量之間存在著內在聯系。玉米上對葉綠素含量進行QTL分析的報道較少, 王春麗曾對玉米葉綠素含量的發育，動態進行了研究, 但是沒有對各種葉綠素組分進行分析研究。本研究對玉米葉綠素 a、葉綠素 b、其它葉綠素以及總葉綠素含量分別進行了遺傳分析和基因定位, 為進一步探討玉米葉片葉綠素含量的遺傳規律以及玉米高光效育種提供理論依據。在對 58 個常用玉米自交系葉綠素含量進行測定的基礎上, 選出葉綠素含量較高的自交系A150-3-2 和較低的自交系 Mo17, 雜交組配 F1, 構建了189個F2單株作為作圖群體。其中自交系A150-3-2 是本研究室選育的材料。選出葉綠素含量較高的自交系A150-3-2 和較低的自交系Mo17于2005 年雜交得到F1; 2006 年春, 將F1進行自交得到 F2; F2群體、父母本以及F1于2007年4月在山東農業大學試驗站種植在條件均勻的試驗地中, 株距30cm, 行距80cm, 單粒播種, 不間苗。隨機選取F2群體單株189 株, 父母本及F1各30株。
      喇叭口期取最上層展開葉, 開花期取功能葉片,以葉片中部為測定部位。用毛刷刷去表面雜質, 用水沖洗, 擦干, 備用。每個葉片在中部用直徑9毫米打孔器打孔, 取6個圓形葉片, 稱重后放于15毫升試管, 用10毫升95%乙醇避光浸泡96h, 浸泡過程中每天混勻2次, 葉片完全變白后進行比色, 于665nm,649nm, 470nm 波長測量光密度值, 根據Arnon的計算公式, 計算葉綠素a(CA)、葉綠素b(CB)、其他葉綠素(C其他)含量。為了方便描述, 葉綠素 a含量、葉綠素b含量、其他葉綠素含量和總葉綠素含量, 分別用chla、chlb、chlc和 chlz表示, 喇叭口期用 L 表示, 對應的4個性狀用chlal、chlbl、chlcl 和 chlzl表示; 開花期用K表示, 對應的4個性狀表示為chlak、chlbk、chlck 和 chlzk。運用SPSS13.0 軟件對各個性狀進行正態分布檢驗。葉綠素作為光合作用的光合色素, 對光合作用的影響直接影響到作物的產量。關于葉綠素含量的生理機制研究已經非常深入, 對于遺傳規律的研究,特別是在分子水平上, 在水稻, 小麥等其他作物上已經有過大量研究，但是在玉米上的報道卻很少。王春麗利用黃C×許 178 組配材料, 構建F2群體, 對6不同時期玉米葉綠素總含量進行分析, 共檢測到10個QTL, 大部分集中在第4、5條染色體上。本研究兩個時期的葉綠素總含量除第5染色體外, 在第1, 2, 7, 8 和9染色體上也檢測到了QTL。檢測到不同的 QTL 可能與本研究選取的材料與王春麗使用的材料不同所致。喇叭口期的葉綠素總含量檢測到一個主效 QTL 位于第 5 染色體上, 單個位點解釋表型變異的 11.51%。開花期的葉綠素總含量檢測到兩個QTL均位于第5染色體上, 總貢獻率為9.89%。結果說明控制葉綠素總含量的QTL主要位于第 5 染色體上, 這與王春麗的研究結果基本一致。
      王春麗的研究只對玉米葉綠素總含量進行分析，這個受局限于便攜式葉綠素儀中SPAD-502的測量對象，沒有辦法，尚未對葉綠素的各個組分進行具體分析。本研究于喇叭口期和開花期對葉綠素a, 葉綠素b以及其它葉綠素含量以及總含量均進行了QTL分析, 兩個時期共檢測到32個QTL, 分布在除第6、10 染色體以外的染色體上。喇叭口期檢測到24個QTL, 且chlal、chlbl、chlcl 和chlzl 在同一染色體上所檢測到的QTL都在相同的標記區間內, 距離僅相差0~2 cM。位于5 號染色體 umc1098-bnlg5573 區間的QTL單個位點貢獻率分別為11.63%、10.3%、10.77%和11.51%, 均超過 10%, 為主效基因。開花期的4個性狀檢測到的 6 個 QTL 大都位于第 4、5 染色體, 且對表型變異的貢獻率較大, 可見不同時期控制葉綠素含量及其組分的的主效基因存在于第5染色體, 受環境影響較小。開花期檢測到的QTL數目相對于喇叭口期要少, 每個性狀的 QTL 數目均為兩個。本試驗檢測到喇叭口期的第5染色體上的4個QTL: qchlal-5-1, qchlbl-5-1, qchlcl-5-1 和 qchlzl-5-1,與開花期檢測到的第5染色體上的2個QTL:qchlak-5-2 和 qchlzk-5-2 均位于同一標記區間：umc1098-bnlg557, 說明該區間的QTL同時參與控制兩個時期的性狀表達；mmc0041-bnlg1556、umc1066-umc2177、umc1457-umc2199和bnlg127-umc1037四個標記區間均能同時檢測到控制喇叭口期4個葉綠素含量性狀的QTL, 說明這4個區間的QTL控制喇叭口期的性狀表達; 而標記umc2308-bnlg386區間同時檢測到了控制開花期4個葉綠素含量性狀的QTL，說明該區間的QTL只參與控制開花期的性狀表達。