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针对我国特别是西南地区玉米纹枯病发生日趋严重,已成为危害该区玉米的主要病害,而纹枯病的抗性资源缺乏,且抗玉米纹枯病遗传机制不十分清楚的实际情况,本研究从筛选抗玉米纹枯病的种质资源入手,利用现代分子标记技术对玉米纹枯病的抗性基因进行QTL定位,以期对抗玉米纹枯病的遗传变异规律有较深入的了解,从而为抗玉米纹枯病的育种奠定较为坚实的基础。通过研究,取得了以下主要结果: 1.对从全国各地收集到的45份玉米自交系进行连续两年的人工接种鉴定,结果发现高抗玉米纹枯病的自交系1份(CML270),中抗自交系12份(R15和R09等),中感自交系29份和高感玉米纹枯病自交系3份(478、ES40、D黄212)。其中,中抗玉米纹枯病自交系R15对纹枯病的抗性明显高于其他中抗自交系,而且还是四川农业大学玉米研究所选育出的“三高”自交系,对其进行较深入研究,不仅有助于对抗玉米纹枯病机制的了解,而且对玉米抗病育种和生产实践具有更重要意义。 2.以R15(抗)和478(感)为亲本配制F2分离群体为作图群体,构建了含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1666cM,平均距离为11.4cM。利用F2:3群体将玉米纹枯病的5个抗性QTL定位于第2、6、10染色体上。基因作用方式除第10条染色体上的QTL仅表现为加性效应外,其余均为部分显性,且所有效应均为负值,这意味着这些基因效应有利于增加后代的抗病性。5个QTL共解释表型总变异的28.92%,其中第2条染色体上的一个QTL能解释10%以上的表型变异,可认为是主效基因位点。所检测到的5个QTL位点与邻近标记的距离分别为10.00、3.90、2.91、1.90、3.50 cM,该定位结果可用于分子标记辅助选择。 3.本试验除利用复合区间作图法定位抗纹枯病的QTL外,同时还应用单因子方差分析法对F2:3群体的抗病性作了QTL分析。结果发现两种分析方法所得结论一致性很好,在一定程度上进一步说明本研究所定位的5个抗性QTL结果的可靠性。 4.实验中还利用F2:3群体定位了控制株高和穗位高的QTL基因位点,分别位于5、7和1、4染色体上。比较抗纹枯病的QTL与株高、穗位高QTL的定位结果发现,抗玉米纹枯病的QTL与控制株高、穗位高的QTL完全不同,显然它们是受不同位点的基因控制的,这从另一个方面证明确实存在抗玉米纹枯病的基因。也说明玉米感纹枯病并不是其矮化育种的必然结果,即在玉米的半矮化育种中,完全可能发现和培育具有一定抗性的优良品种 5.本研究所检测到的5个抗性QTL仅解释表型总变异的28.92%,这可能与所选的抗性亲本抗纹枯病的能力有关,也可能与所构建的遗传连锁图谱还不够十分饱和及环境的影响有关,在今后的继续研究中,仍需进一步扩大种质资源的筛选,进行多年多点及不同群体、不同世代的考察;构建更加饱和的连锁图谱,以利于进一步的精细定位及分子标记辅助选择