利用近等基因系定位玉米粗缩病抗性QTL及分子标记辅助选择的研究

摘要

玉米粗缩病(maizeroughdwarfdisease，MRDD)是严重危害玉米生产的一种病害。在我国，玉米粗缩病的主要病原是水稻黑条矮缩病毒(riceblack-streakeddwarfvirus，RBSDV)，灰飞虱为其主要传毒媒介。近年来，玉米粗缩病在我国大面积发生，造成了很大危害。培育抗病品种是防治粗缩病最经济有效的方法，但常规育种方法培育抗病品种周期长，抗病性鉴定受环境影响较大，增大了抗病育种工作难度。利用玉米粗缩病抗性QTL进行分子标记辅助选择，不受时间、环境限制，能加速抗玉米粗缩病育种工作的进程。本研究旨在通过调查两个分离群体中各株系对玉米粗缩病的抗性表现，进行抗性QTL检测和遗传效应分析，为玉米粗缩病基因的精细定位和克隆奠定基础；并利用主效QTL区间内的SSR标记对4个玉米常规育种分离群体进行抗粗缩病分子标记辅助选择可行性分析，为分子标记辅助选择技术进行玉米粗缩病抗性育种打下坚实的基础。主要研究结果如下：
　　 1.以两对近等基因系(near-isogeniclines，NILs)构建的分离群体NT4013/NT399和(NT4092/NT411)F1为材料，在3种环境下采用自然发病鉴定方法，以行发病率为表型值，对各株系进行粗缩病抗病性鉴定。应用完备区间作图法(ICIM)对玉米粗缩病抗性QTL进行分析，分离群体NT4013/NT399在3个地点均未检测到抗性QTL；分离群体(NT4092/NT411)F1在两地三点检测到3个QTL，均位于第8染色体上，LOD值分别为24.03、10.29和17.02，分别解释了41.37％、20.51％和36.04％的表型变异，是能够稳定表达的主效QTL。泰安5月份和济宁5月份环境下检测到的主效QTL均位于phil21和UMC1817标记区间之内，遗传距离为15.47cM，标记区间物理距离为92Mb；泰安6月份环境下检测到的主效QTL位于M6和M24标记区间之内，遗传距离为0.86cM，标记区间物理距离为17.9Kb。
　　 2.通过对(昌7-2/1145)F2、(齐3196/春9)F1、(昌7-23/CL313)F5和(沈137/NT396)F84个分离群体辅助选择的可行性分析表明，以上所检测到的主效QTL与玉米粗缩病抗性间呈极显著相关，其标记在CL313、1145、沈137等系谱来源相同或相近的自交系中可应用于抗玉米粗缩病育种的辅助选择。