基于SLAF-seq測(cè)序的抗玉米穗粒腐病分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)及候選基因預(yù)測(cè).pdf

1、玉米是我國(guó)第一大作物，也是最重要的糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)作物之一。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展和玉米高產(chǎn)品種的選育，玉米產(chǎn)量不斷上升。玉米病蟲(chóng)害已成為限制玉米產(chǎn)量的重要因素。其中，玉米穗粒腐病由于其發(fā)病范圍廣、直接影響產(chǎn)量且次生代謝物對(duì)人畜危害大等特點(diǎn)，已受到人們廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)玉米穗粒腐病開(kāi)展了抗病分析、QTL定位等研究。但由于玉米穗粒腐病的抗性機(jī)制復(fù)雜，受環(huán)境因素影響很大，且尚無(wú)精細(xì)定位群體及高密度連鎖圖譜，因此，目前對(duì)玉米穗粒腐病的

2、研究仍集中在QTL的初步定位，定位結(jié)果置信區(qū)間較大，尚未克隆出主效抗病基因。這些都嚴(yán)重制約了玉米穗粒腐病高抗新品種的選育進(jìn)程。本研究以玉米染色體片段代換系為材料，通過(guò)對(duì)其抗病性進(jìn)行多年多點(diǎn)田間人工接菌鑒定，得到了兩份抗病材料和一份感病材料。利用SLAF-seq技術(shù)對(duì)這三份材料和兩個(gè)親本進(jìn)行測(cè)序，以獲得的測(cè)序結(jié)果為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)特異性抗病分子標(biāo)記和挖掘候選基因，并采用qRT-PCR對(duì)候選基因進(jìn)行初步驗(yàn)證。本研究結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)

3、5份材料的簡(jiǎn)化基因組測(cè)序，總共得到6，866個(gè)均勻分布在玉米10條染色體上的多態(tài)性Marker。再通過(guò)質(zhì)量控制和篩選，從中得到兩親本之間存在差異且均為純合的標(biāo)記1845個(gè)，其中SNP標(biāo)記1，642個(gè)，插入缺失標(biāo)記157個(gè)，酶切位點(diǎn)突變46個(gè)?；谶@1845個(gè)標(biāo)記，確定代換系的基因型來(lái)源，并繪制基因型來(lái)源分布圖。
　　(2)根據(jù)3個(gè)代換系的基因來(lái)源分類，在1號(hào)染色體、3號(hào)染色體和6號(hào)染色體上分別確定了1個(gè)富集供體基因型的區(qū)域，且3個(gè)

4、代換系其他染色體區(qū)段的基因型基本與受體親本一致。這一結(jié)果表明，這3個(gè)區(qū)段內(nèi)的差異是造成材料間出現(xiàn)抗性差異的根本原因，因此推測(cè)在這3個(gè)區(qū)段內(nèi)存在與玉米穗粒腐病抗性相關(guān)的基因。
　　(3)在3號(hào)染色體和6號(hào)染色體的候選區(qū)段內(nèi)開(kāi)發(fā)特異性分子標(biāo)記，共得到10個(gè)親本間具有多態(tài)性的位點(diǎn)標(biāo)記，其中7個(gè)為已知位點(diǎn)，3個(gè)為新位點(diǎn)。利用親本和3份代換系材料的基因組DNA對(duì)這10個(gè)標(biāo)記進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)PCR和電泳檢測(cè)，這10個(gè)標(biāo)記在5個(gè)材料中的多態(tài)性均與