据农业部最新统计表明,玉米现已成为我国种植面积最大的粮食、经济作物,而玉米病害是影响我国玉米生产的主要因素,造成玉米减产的重要因素之一。丝黑穗病则是我国春玉米区的重要病害。90年代以来,随着大量感病品种的种植,丝黑穗病病情逐年加重。虽然运用杀真菌剂对玉米丝黑穗病进行化学控制,防治玉米丝黑穗病的最佳途径则为选育抗病品种。本实验通过与中国农业大学国家玉米改良中心徐明良老师合作,以徐明良老师关于玉米丝黑穗病主效QTL鉴定、定位的大量科学研究为理论基础,同时徐明良实验室无偿提供与抗丝黑穗病主效QTL紧密连锁的分子标记,进行对自交系京24缺乏抗丝黑穗病性的改良。在本工作中,以抗病自交系吉1037为供体亲本,以感病玉米自交系京24为轮回亲本,通过杂交和多代回交将吉1037所携带的抗病主效QTL导入到自交系京24中,使其在保持原有优良性状的同时获得抗丝黑穗病的特性。在这个过程中采用分子标记辅助选择技术对回交群体进行选择,从而保证入选植株携带目标基因,并通过背景选择缩短育种进程。前景选择中以吉1037和京24为材料,针对徐明良实验室提供的13对与抗病基因紧密连锁的前景候选引物进行筛选,同时结合BC2代回交材料田间接种鉴定的结果,最终获得在回交亲本间表现明显有差异、扩增稳定且分布在抗病基因前后两端的引物MZAI、661入选。通过在www.maizegdb.org查询背景选择中涉及的引物序列信息,经本实验室重新设计获得扩增效果稳定、均匀分布于玉米10条染色体、适用于做为任意改良群体背景选择中的基础引物群体的73对引物。之后在美国应用生物系统公司(Applied Biosystems)及上海英骏生物技术有限公司合成荧光引物,同样以吉1037和京24为材料对73对背景候选引物进行筛选最终获得45对在回交亲本间表现有特异性的背景选择引物。针对回交群体逐代进行前景选择和背景选择,将每个回交世代中前景选择表现为与目标抗性基因紧密连锁且背景选择回复率最高的10个单株进入下一轮的筛选种植中,同时对回交二代进行田间接种鉴定。最终得出23个回复率在96%以上的回交三代单株,之后将中选单株进行自交。