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在本实验室先前研究的基础上,本研究以玉米南方型锈病免疫自交系P<,25>和高感自交系F<,349>为基础材料,通过基因组DNA扩增获得了SCR-P、SCR-P<,3> 和F三个具有完整开放阅读框的相关序列,其中SCR-P、SCR-P<,3>来自抗病亲本,F来自感病亲本。三者编码区长度分别为 3339bp、2655bp、2583bp,推测编码1112、884、860个氨基酸。经过比对分析发现两个抗病序列均具有保守结构域NB-ARC,包含三种典型的保守结构域P-loop (Kinase 1a)、Kinase 2a、Kinase 3a。SCR-P、SCR-PP<,3>同抗普通型锈家族基因Rp1和F相比在5’端序列起始处缺失11个氨基酸,P环保守结构域上存在一个点突变;3’端序列与抗普通型锈病家族基因相比有很大的差异,没有发现明显的LRR重复序列;感病片段F同其它两个抗病片段相比存在大区段的缺失和一些位点突变。推测南方型锈病抗性基因的抗性是由N端序列的变异、C端序列的重组变异或者N端序列和C端序列的变异共同作用导致。根据序列缺失差异在第十染色体短臂发展了两个新的PCR标记P1SA、PJ,用于抗病基因定位和标记辅助育种。
构建了含166个单株的PP<,25>×FP<,349>的BCP<,1>群体,在海南二亚基地进行田间锈病鉴定,结果表明:田间感病亲本南方型锈病发病充分,病症明显;BC<,1>群体抗感植株符合单基因控制的质量性状1:1的分离比率;通过SSR分子标记技术将P<,25>携带的抗南方锈病基因 SCR-P<,25> 定位在玉米第十染色体短臂,位于SSR标记Phi118和umc1318之间,遗传距离分别为12.5cM和16.2cM;新发展的两个标记的最终鉴定结果一致,并与田问性状及其它标记共同整合到局部遗传连锁图谱,最终将目标基因 SCR-P<,25> 定位在距离新标记PJ 1.8cM处。
关于所克隆的两个DNA序列的功能及其同抗病基因的关系还有待于进一步验证。