【摘要】：尾孢菌引起的玉米灰斑病是生產(chǎn)上一種危害較為嚴(yán)重的玉米葉部病害,其危害程度甚至己經(jīng)超過玉米大斑病,在全世界玉米種植區(qū)普遍發(fā)生。發(fā)掘抗灰斑病抗源材料及抗病基因應(yīng)用于選育抗病品種是防治玉米灰斑病最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑。本文首先利用齊319與10個(gè)不同抗病水平的玉米自交系組配的F_1及其與感病自交系丹340、龍抗11構(gòu)建的F_2群體為試材,通過人工接種鑒定,研究自交系齊319對灰斑病的抗性遺傳規(guī)律;通過對課題組構(gòu)建的片段代換系進(jìn)行QTL驗(yàn)證,利用以1218和81162構(gòu)建的F_2大群體進(jìn)行基因定位,發(fā)掘主效QTL位點(diǎn);再通過篩選重組體的方法,精細(xì)定位主效QTL。以下為本研究取得的結(jié)果:選用齊319作抗性親本,由其組配雜交組合可以明顯降低灰斑病發(fā)病程度,除與高感材料組配外,均能使雜交組合抗病性達(dá)到中抗以上水平;利用單個(gè)分離世代分析,齊319與龍抗11組配的后代群體符合B-2模型,即兩對加性-顯性主基因遺傳模型;與丹340組配后代群體符合B-1模型,即兩對加性-顯性-上位性主基因遺傳模型。利用齊319組配群體,在不同的遺傳背景下,齊319均會表現(xiàn)出2對主效抗性基因,在龍抗11背景下表現(xiàn)出的主基因遺傳率更高,基因作用方式更簡單。根據(jù)背景檢測結(jié)果,選取背景恢復(fù)率較高且抗病的家系1218,與輪回親本81162雜交并自交獲得分離群體,用于QTL定位。運(yùn)用QTL IciMapping V4.1軟件,采用完備區(qū)間作圖法,對第1染色體的主效QTL進(jìn)行定位,兩端標(biāo)記為umc1243和SYLY_29,物理距離為4.47Mb,可解釋的表型變異率為25.69%。參照B73 RefGen-v2物理圖譜,在初定位區(qū)間內(nèi)設(shè)計(jì)開發(fā)了76對SSR引物,篩選獲得8對親本間具有多態(tài)性的引物,對938個(gè)高抗和124個(gè)高感單株進(jìn)行重組體篩選,共找到26個(gè)重組體。精細(xì)定位抗灰斑病主效QTL區(qū)間,將QTL區(qū)間縮至標(biāo)記snym147-SYLY_29之間,兩標(biāo)記的物理位置分別為86945778bp-87994753bp,物理距離為1.04Mb。通過發(fā)掘抗病材料1218中第1染色體中主效QTL,為抗玉米灰斑病品種的選育,抗灰斑病基因的克隆和功能分析提供理論參考。同時(shí)與玉米分子標(biāo)記輔助選擇育種相結(jié)合,加速對玉米抗灰斑病育種。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S435.131
【圖文】：

成重大的產(chǎn)量損失（Ward et al. 1999；Crouse et al. 2006）。1991 年，我國遼寧丹東地區(qū)首次報(bào)道玉米灰斑病大規(guī)模發(fā)生，并造成玉米產(chǎn)量嚴(yán)重下降（吳紀(jì)昌等，1992）。1996年，玉米灰斑病在遼寧省內(nèi)大面積流行，發(fā)病面積多達(dá) 300 萬畝，產(chǎn)量損失約為 2×105噸（吳紀(jì)昌等，1997）。2000 年后，玉米灰斑病在東北三省和河北等北方春玉米區(qū)普遍發(fā)生，成為常發(fā)病害。2003 年以后，該病害在云南大爆發(fā)、迅速擴(kuò)散，成為影響其高海拔玉米生產(chǎn)的最為嚴(yán)重玉米病害，此后在四川省、貴州省、云南省高海拔玉米種植區(qū)普遍流行發(fā)生，對玉米產(chǎn)量造成重大損失（陳剛等，1993；周惠萍等，2011；劉慶奎，2013；張小飛等，2014；趙立萍等，2015；劉可杰等，2017）2007 年，吉林省大部分玉米種植區(qū)普遍發(fā)生灰斑病，田間發(fā)病率高達(dá) 80%，且大部分種植品種對該病害的抗性較低，嚴(yán)重地塊減產(chǎn)達(dá)到 30%～60%（蘇前富等，2007）。玉米灰斑病已成為限制東北地區(qū)玉米生產(chǎn)中的重要葉斑病害（如圖 1），近幾年西南地區(qū)也有發(fā)生流行報(bào)道，目前該病害已遍布全國（孫銘澤等，2017）。

319與10個(gè)表現(xiàn)不同抗病性的玉米自交系組配319 與龍抗 11 構(gòu)建的 F2群體。農(nóng)業(yè)大學(xué)沈陽試驗(yàn)基地，自交系和雜交組合各5m，行距 60cm，每行 20 穴，每穴 1 株；每個(gè)群培養(yǎng)斑病菌（Cercospora zeae-maydis Tehon & Daiels的病斑，按常規(guī)分離法，用玉米葉粉碳酸鈣瓊脂純培養(yǎng)物。所有菌種為玉蜀黍尾孢菌，由遼寧省性引物 CYIH3F/CYIH3R 對玉蜀黍尾孢菌進(jìn)行IH3R 根據(jù)劉慶奎和趙麗萍論文的選取，對玉蜀條帶）。第 1、2 泳道為實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)菌落提取的株提取的 DNA，第 5、6 泳道為第二重復(fù)田間

本課題組前期利用齊 319 和掖 478 構(gòu)建的含有 300 家系的 RIL 群體，對玉米灰斑病進(jìn)行 QTL 定位，初步確定齊 319 中含有 2 個(gè)主效基因，其中一個(gè)位于第 1 染色體bin1.02 位置，命名為 qGLS1.02，另一個(gè)位于第 1 染色體 bin1.05 位置，命名為 qGLS1.0（宋茂興等，2017），如下圖 5。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2743877