玉米抗黄曲霉菌基因定位分析及种质筛选

摘要

玉米是世界上的重要作物之一，在收获前后及其储藏期间籽粒极易感染黄曲霉菌，黄曲霉毒素的毒性很强，籽粒受到黄曲霉毒素的污染，长期摄入可造成慢性中毒，导致动物肝功能下降，生育能力降低及胚胎内中毒等;引发人类癌变。因预防黄曲霉菌污染比较困难，所以研究玉米抗黄曲霉菌的遗传，培育抗黄曲霉菌的玉米品种显得至关重要。
　　本研究以高感黄曲霉菌的自交系M5P和高抗黄曲霉菌的自交系RA为亲本经过连续多代自交构建的含242个自交系的RIL群体和华中农大提供的420个自交系构成的自然群体为材料，对收获的种子进行黄曲霉菌接种和抗性等级鉴定，并测定籽粒中黄曲霉毒素B1的含量，主要结果如下:
　　1.表型数据分析:重组自交系群体和自然群体接种后，籽粒中的AFB1含量和病级在不同系间的差异均达到极显著水平，说明玉米黄曲霉菌抗性受基因型控制，系间有较大的遗传差异。
　　2.对重组自交系群体进行连锁分析，采用Wincartographer软件的CIM法，检测玉米黄曲霉菌的抗性QTL，共定位到6个加性QTL位点，分别位于4、5、6、8、10号染色体上，LOD值为2.01-3.3，可解释表型变异3.79％-12.18％。
　　3.对自然群体进行关联分析，19个SNP位点与玉米籽粒表面黄曲霉菌侵染病级数显著关联，23个SNP位点与玉米籽粒中AFB1显著关联，其中7个位点与玉米籽粒黄曲霉侵染病级数和籽粒AFB1含量均都显著相关的。以RA和M5P为参照标准，分别选出8个抗性材料与8个敏感材料。
　　4.对与玉米抗黄曲霉相关的QTL进行元分析，获得50个MQTL，分布于整套染色体组中。其中在4号染色体上的数量最多;其次是l号和2号染色体均含有7个MQTL;3号和7号染色体分别含有6个MQTL;8号染色体含有5个MQTL;5号染色体上含有4个MQTL;6号染色体上含有3个MQTL;9号和10号染色体上的MQTL最少，分别只含有2个MQTL。

目录

摘要

符合说明

第一章 文献综述

1．1 玉米黄曲霉菌、黄曲霉毒素的研究进展

1．1．1 黄曲霉萄的生物学特性

1．1．2 黄曲霉毒素的种类及其理化性质

1．2 黄曲霉毒素的检测方法

1．3 玉米对黄曲霉菌、黄曲霉毒素抗性遗传的研究

1．3．1 玉米对黄曲霉抗性鉴定

1．3．2 玉米黄曲霉抗性遗传研究进展

1．3．3 玉米黄曲霉抗性基因定位的研究

1．4 GWAS的原理与特点

1．4．1 全基因组关联分析的特点

1．4．2 GWAS的研究原理与步骤

1．5 Meta分析在玉米相关性状QTL中的应用

1．5．1 QTL定位研究

1．5．2 Meta分析的发展

1．5．3 Meta分析在玉米中的应用

1．6 研究意义与内容

1．6．1 黄曲霉毒素B1(AFB1)的危害

1．6．2 本研究的目的意义

第二章 玉米抗黄曲霉菌QTL连锁分析

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验方法

2．2．3 QTL连锁分析

2．3 结果与分析

2．3．1 抗性鉴定

2．3．2 表型数据分析

2．3．3 QTL定位结果

2．4 讨论

2．4．1 RIL群体的大小

2．4．2 黄曲霉菌的抗性鉴定方法

2．4．3 与黄曲霉抗性相关QTL的定位

第三章 玉米抗黄曲霉菌关联分析及种质鉴定

3．1 前言

3．1．1 关联分析研究进展

3．1．2 玉米黄曲霉菌种质鉴定与筛选

3．2 材料与方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验方法

3．2．3 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 表型数据分析

3．3．2 抗性鉴定及种质筛选

3．3．3 群体遗传多样性分析

3．3．4 群体遗传结构及遗传亲缘关系

3．3．5 玉米抗黄曲霉菌相关性状全基因组关联分析

3．4 讨论

3．4．1 群体遗传多样性及群体结构

3．4．2 与玉米抗黄曲霉菌相关性状的关联分析

第四章 基于Meta分析的玉米抗黄曲霉QTL定位分析

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．2．1 收集玉米抗黄曲霉菌的QTL信息

4．2．2 玉米抗黄曲霉菌的QTL信息整合

4．2．3 玉米抗黄曲霉菌QTL的meta分析

4．3 结果与分析

4．3．1 玉米黄曲霉抗性QTL映射结果

4．3．2 玉米对黄曲霉抗性QTL的meta分析

4．4 讨论

4．4．1 以公共图谱为参考图谱的意义

4．4．2 玉米抗黄曲霉菌QTL的meta分析对MAS实践的意义

4．4．3 控制玉米抗黄曲霉菌的候选基因

参考文献

致谢

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