玉米絲黑穗病抗性基因的定位與相關(guān)分子標記的發(fā)展.pdf

1、絲黑穗病是玉米生產(chǎn)中最嚴重的病害之一，在世界范圍內(nèi)發(fā)生，造成玉米產(chǎn)量極大損失。玉米對絲黑穗病的抗性呈數(shù)量性狀遺傳特點，受多個位點控制。本研究旨在發(fā)現(xiàn)玉米抗絲黑穗病的主效QTL(quantitativetraitloci)，在此基礎(chǔ)上發(fā)展分子標記，飽和主效QTL區(qū)域，為抗病主效QTL的克隆奠定基礎(chǔ)。本研究的主要結(jié)果分以下4個方面： 1.利用94個來自于‘吉1037’(高抗，供體親本)和‘黃早四’(高感，輪回親本)BC1∶2家系的材

2、料來定位抗病QTL。在播種時將上年病源菌與細土混合覆蓋種子進行人工接種，在抽穗后對每個家系進行絲黑穗病抗性鑒定。同時，從700對SSR引物中篩選出357對在兩親本間表現(xiàn)多態(tài)性的引物，從中選定120對擴增條帶清晰的SSR分子標記用于各個家系的基因型測定。采用復(fù)合區(qū)間作圖法檢測到兩個抗性QTL，分別位于第2和第5染色體上。其中第2染色體上的主效QTL(qRHS1)位于分子標記umc1736和umc2184之間(bin2.09，遺傳距離為13

3、.5cM)，LOD值達到11.8，可以解釋表型變異達到36％。第5染色體上的QTL(qRHS2)位于umc2115和bnlg1879區(qū)間內(nèi)(bin5.02，遺傳距離為14.2cM)，LOD值達到3.1，可以解釋的表型變異為9％。 2.查找qRHS1區(qū)域(bin2.09)已定位的IDP、EST和RGA等序列，在此基礎(chǔ)上通過設(shè)計引物、PCR擴增、測序等獲得親本‘吉1037’和‘黃早四’對應(yīng)的序列，比較序列差異后發(fā)展新的分子標記。在發(fā)

4、展的6個分子標記中，經(jīng)過定位，發(fā)現(xiàn)有3個位于主效qRHS1內(nèi)，包括一個CAPS標記(C1，來自于IDP25082)、一個STS標記(C3，來自于IDP1944)和一個SNP標記(C4，來自于IDP661)；另外，分子標記C5(來自于bin2.09的RGA序列)也定位在主效QTL附近，位于bnlg1520上游；最后二個分子標記C2(來自于AZM4140313的標記)和C6(來自于BG840810的標記)定位不在bin2.09區(qū)域，C2定位

5、于第1染色體的umc1184和umc2189之間；C6定位于第1染色體的分子標記umc1403和umc1243之間。 3.在314個BC1植株中發(fā)現(xiàn)12個在qRHS1區(qū)域內(nèi)發(fā)生交換的單株。運用這12個BC1交換株和主效qRHS1區(qū)段內(nèi)的SSR及新發(fā)展的分子標記，將此抗性基因限定在C4和umc1736之間，遺傳距離為9.2cM。 4.在1750個BC2植株中，用qRHS1置信區(qū)間兩側(cè)的SSR標記umc2184和umc173