基于SLAF-seq測序的抗玉米穗粒腐病分子標(biāo)記開發(fā)及候選基因預(yù)測.pdf

1、玉米是我國第一大作物，也是最重要的糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)作物之一。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展和玉米高產(chǎn)品種的選育，玉米產(chǎn)量不斷上升。玉米病蟲害已成為限制玉米產(chǎn)量的重要因素。其中，玉米穗粒腐病由于其發(fā)病范圍廣、直接影響產(chǎn)量且次生代謝物對人畜危害大等特點(diǎn)，已受到人們廣泛關(guān)注。國內(nèi)外多個研究團(tuán)隊對玉米穗粒腐病開展了抗病分析、QTL定位等研究。但由于玉米穗粒腐病的抗性機(jī)制復(fù)雜，受環(huán)境因素影響很大，且尚無精細(xì)定位群體及高密度連鎖圖譜，因此，目前對玉米穗粒腐病的

2、研究仍集中在QTL的初步定位，定位結(jié)果置信區(qū)間較大，尚未克隆出主效抗病基因。這些都嚴(yán)重制約了玉米穗粒腐病高抗新品種的選育進(jìn)程。本研究以玉米染色體片段代換系為材料，通過對其抗病性進(jìn)行多年多點(diǎn)田間人工接菌鑒定，得到了兩份抗病材料和一份感病材料。利用SLAF-seq技術(shù)對這三份材料和兩個親本進(jìn)行測序，以獲得的測序結(jié)果為基礎(chǔ)開發(fā)特異性抗病分子標(biāo)記和挖掘候選基因，并采用qRT-PCR對候選基因進(jìn)行初步驗(yàn)證。本研究結(jié)果如下:
　　(1)通過對

3、5份材料的簡化基因組測序，總共得到6，866個均勻分布在玉米10條染色體上的多態(tài)性Marker。再通過質(zhì)量控制和篩選，從中得到兩親本之間存在差異且均為純合的標(biāo)記1845個，其中SNP標(biāo)記1，642個，插入缺失標(biāo)記157個，酶切位點(diǎn)突變46個?；谶@1845個標(biāo)記，確定代換系的基因型來源，并繪制基因型來源分布圖。
　　(2)根據(jù)3個代換系的基因來源分類，在1號染色體、3號染色體和6號染色體上分別確定了1個富集供體基因型的區(qū)域，且3個

4、代換系其他染色體區(qū)段的基因型基本與受體親本一致。這一結(jié)果表明，這3個區(qū)段內(nèi)的差異是造成材料間出現(xiàn)抗性差異的根本原因，因此推測在這3個區(qū)段內(nèi)存在與玉米穗粒腐病抗性相關(guān)的基因。
　　(3)在3號染色體和6號染色體的候選區(qū)段內(nèi)開發(fā)特異性分子標(biāo)記，共得到10個親本間具有多態(tài)性的位點(diǎn)標(biāo)記，其中7個為已知位點(diǎn)，3個為新位點(diǎn)。利用親本和3份代換系材料的基因組DNA對這10個標(biāo)記進(jìn)行驗(yàn)證，通過PCR和電泳檢測，這10個標(biāo)記在5個材料中的多態(tài)性均與