玉米抗粗縮病QTL(qMrdd1)的輔助選擇及遺傳效應(yīng)研究.pdf

1、玉米粗縮病（Maize rough dwarf disease，MRDD）是一種世界性病毒病，近年來在我國(guó)黃淮海地區(qū)迅速蔓延，給玉米生產(chǎn)造成巨大損失。常用的骨干自交系及雜交種粗縮病抗性差，充分利用抗性材料的抗病基因，通過分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，培育高抗玉米粗縮病的自交系及新品種，是玉米抗病育種的重要途徑。我們?cè)谇捌诠ぷ髦袑⒁粋€(gè)抗玉米粗縮病主效 QTL（qMrdd1）定位在第8號(hào)染色體標(biāo)記 M103-4和M105-3之間，該QTL表現(xiàn)為隱性

2、基因遺傳，可降低24.2-39.3％的發(fā)病率。本研究利用粗縮病抗性親本，結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，通過多代回交把qMrdd1導(dǎo)入到玉米骨干自交系中，并對(duì)qMrdd1基因的遺傳效應(yīng)進(jìn)行鑒定，為培育抗粗縮病玉米品種奠定了基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下：
　　1.以抗病玉米自交系1145、CL313、NT411、5413、P138、FCD0602為供體親本，以感病玉米自交系 D124、D129、鄭58、昌7-2、LX9801、D202、9058等為

3、受體及輪回親本，通過雜交和多代回交將抗病基因qMrdd1導(dǎo)入到受體自交系中，使受體親本在保持原有的優(yōu)良性狀的同時(shí)獲得粗縮病抗性。采用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)對(duì)回交后代群體進(jìn)行選擇，提高了選擇效率，目前已獲得鄭58、昌7-2、LX9801等 BC5F3純合抗病材料和BC6F2材料。
　　2.通過前景選擇，親本及純合抗、感病BC3F3群體在山東泰安、濟(jì)寧、棗莊和河南開封進(jìn)行田間抗病性鑒定，并在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)所進(jìn)行接種鑒定。結(jié)果表

4、明，抗病親本的粗縮病抗性較好，D129、鄭58、昌7-2、LX9801等自交系均表現(xiàn)不同程度發(fā)??；通過分子標(biāo)記輔助選擇得到的帶有純合抗病基因qMrdd1的BC3F3群體植株，其病情指數(shù)比不帶抗病基因的群體植株降低5-54.8%。
　　3.選取平均分布在玉米10條染色體上的50個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)4棵D129 BC3F2植株、6棵D129 BC4F1植株和4棵D129 BC5F1植株進(jìn)行全基因組背景掃描，計(jì)算背景回復(fù)率。理論上通過三代回交

5、、四代回交、五代回交植株的平均背景回復(fù)率分別為93.75%、96.88%、98.44%，而上述三個(gè)群體背景回復(fù)率平均值分別為87.17%、88.75%、96.75%，均低于理論值，可能是由于每個(gè)回交群體種植的株數(shù)較少，選擇植株的范圍有限，導(dǎo)致入選植株連鎖累贅程度較嚴(yán)重，保留了較多供體染色體上的綴余片段。
　　4.利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，在抗病系NT411（供體親本）和感病系NT409（輪回親本）回交多代的后代群體中，選出7個(gè)含有

6、抗性基因的雜合單株自交得到分離群體B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7。利用這7個(gè)分離群體和兩對(duì)抗感病近等基因系（R1、S1和R2、S2）與玉米自交系A(chǔ)7110、Q319、CT03、昌7-2、43684、43684、43946組配的13組雜交種，在玉米植株整個(gè)生育期內(nèi)無粗縮病病毒接種的條件下，進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查。結(jié)果表明：7個(gè)分離群體中各基因型植株以及13組雜交種在株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒重等農(nóng)藝性狀上差異不顯著。經(jīng)分析