利用重组近交系进行抗玉米穗粒腐病QTL定位

摘要

玉米穗粒腐病是一种世界范围内普遍发生的病害。引起该病害的病原真菌有20多种，其中我国以串珠镰刀菌和禾谷镰刀菌为优势菌。玉米穗粒腐病不仅影响了玉米的产量和品质，病菌产生的毒素对人畜的生命和健康也造成了威胁。培育和种植抗病品种是防治玉米穗粒腐病最经济有效的途径。本研究利用BT-1和N6为亲本，建立重组近交系群体，构建分子遗传连锁图谱，通过田间接种鉴定，对群体的抗性进行QTL分析，以期为抗性基因分离与克隆及抗病育种奠定基础。主要研究结果如下： 1.以BT-1和N6为亲本配制的重组自交系为作图群体，构建了包含207个SSR标记的遗传连锁图谱，覆盖玉米基因组1826.9cM，标记间平均距离8.8cM。图谱标记顺序与IBM公布的图谱顺序基本一致。10条连锁群中，标记间最大的距离为32.3cM。 2.利用区间作图法（IM）和复合区间作图法（CIM）对抗性进行QTL分析。2007年，检测到两个共同的QTL，一个在第3染色体上，位于标记umc2256和bnlg1144之间，贡献率为8％-11％；另一个在第4染色体上，位于标记umc1651和dupssr28之间，贡献率为8％-15％。2008年也检测到两个共同的QTL，一个是在第3染色体上，位于标记umc2256和bnlg1144之间，贡献率为9％-12％；另一个是在第4染色体上，位于标记umc1964和mmc0371之间，贡献率为15％-17％；对两年抗性的平均数也进行了QTL分析，检测到一个共同的QTL，在第3染色体上位于标记umc2256和bnlg1144之间，贡献率为8％-13％。综合所有定位结果，抗病主效QTL位于第3、4染色体上，与以往研究结果相似，且抗病QTL比较稳定，从而为下一步的精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础。 3.对抗性相关性状抽雄期、吐丝期、散粉期和雄穗分枝数也进行了QTL分析，控制生育期的QTL与抗病QTL不在同一区域；位于第4染色体上控制雄穗分枝数的QTL与抗病QTL在同一区域。是否可以参考雄穗分枝数来判断抗性，还有待于进一步研究。

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致谢

1.文献综述

1.1 玉米穗粒腐病的发生与危害

1.2 病原菌及侵染规律

1.2.1 病原菌

1.2.2 侵染规律

1.3 发病条件及防治措施

1.3.1 发病条件

1.3.2 防治措施

1.4 接种方法及抗病性评价

1.4.1 接种方法

1.4.2 抗病性评价

1.5 分子标记

1.5.1 RFLP

1.5.2 RAPD

1.5.3 AFLP

1.5.4 SSR

1.5.5 SNP

1.6 遗传图谱的构建

1.6.1 遗传作图中的群体类型

1.6.2 玉米遗传图谱构建研究进展

1.7 QTL定位

1.7.1 QTL定位的原理

1.7.2 QTL定位的方法

1.7.3 QTL定位的统计分析软件和作图软件

1.7.4 QTL定位的阈值

1.8 抗玉米穗粒腐病QTL定位研究进展

1.9 本研究的目的与意义

1.10 技术路线

2 材料与方法

2.1 试验材料与田间试验

2.2 穗粒腐病抗性的鉴定

2.2.1 接种方法

2.2.2 鉴定方法

2.3 SSR分析

2.3.1 DNA提取和检测

2.3.2 PCR反应

2.4 遗传图谱构建

2.5 性状表现及遗传力计算

2.6 QTL定位及效应分析

3 结果与分析

3.1 SSR标记分析

3.1.1 亲本及群体的多态性分析

3.1.2 RIL群体基因型组成

3.1.3 遗传图谱的构建

3.1.4 标记偏分离

3.2 QTL定位及遗传效应分析

3.2.1 抗病性表型遗传分析

3.2.2 QTL分析

3.2.3 QTL互作分析

4 讨论

4.1 遗传图谱构建

4.1.1 亲本的选择

4.1.2 图谱的饱和度

4.1.3 标记偏分离

4.2 QTL定位

4.2.1 QTL检测的不一致性

4.2.2 抗病QTL与以往结果的比较

4.2.3 其它相关性状与抗病QTL的关系

4.3 进一步研究工作

参考文献