玉米抗粗縮病基因qMrdd8分子標(biāo)記輔助選擇.pdf

1、玉米粗縮?。∕aize Rough Dwarf Disease，MRDD）是世界性的病毒病害，近年來在我國黃淮海玉米產(chǎn)區(qū)廣泛流行。采用遺傳抗性是防治玉米粗縮病的經(jīng)濟(jì)有效途徑，分子標(biāo)記輔助選擇與常規(guī)育種相結(jié)合可有效提高玉米抗粗縮病水平。課題組前期已將玉米自交系X178中抗粗縮病主效QTL qMrdd8定位在標(biāo)記IDRQ2與IDRQ20之間，并開發(fā)出功能標(biāo)記IDP25K。本研究以X178為供體親本，通過多代回交和分子標(biāo)記輔助選擇將抗病基因q

2、Mrdd8導(dǎo)入主要玉米自交系，使其在保持原有優(yōu)良農(nóng)藝性狀的前提下提高對(duì)玉米粗縮病的抗性;評(píng)價(jià)中東群1號(hào)中qMrdd8的遺傳效應(yīng)和標(biāo)記選擇效果，為抗玉米粗縮病種質(zhì)改良提供技術(shù)支撐。主要結(jié)果如下:
　　1.以抗病自交系X178為供體，感病自交系Mo17、吉846、黃早四、昌7-2、掖478和鄭58為受體，采用雜交-多代回交-自交的方法，將抗病基因qMrdd8導(dǎo)入受體自交系。在回交改良群體中，利用分子標(biāo)記進(jìn)行抗病基因qMrdd8的前景選

3、擇和全基因組的遺傳背景選擇，并獲得抗病改良的玉米自交系黃早四(R)、昌7-2(R)、掖478(R)和鄭58(R)。
　　2.選取均勻分布于10條染色體上的107對(duì)SSR標(biāo)記，分別對(duì)受體Mo17、吉846、黃早四、昌7-2、掖478和鄭58的回交后代植株進(jìn)行遺傳背景選擇。Mo17、吉846 BC3F1植株中最高背景回復(fù)率分別為89.63％和95.47％，黃早四、昌7-2、掖478和鄭58 BC4F1植株中最高背景回復(fù)率分別為98.0

4、2％、97.52％、96.74％和95.70％。
　　3.在河南新鄉(xiāng)對(duì)玉米自交系X178、Mo17、吉846、黃早四、昌7-2、掖478和鄭58及其回交后代植株進(jìn)行抗玉米粗縮病自然鑒定。X178的病情指數(shù)為11.08％（高抗），攜帶qMrdd8雜合基因型植株的病情指數(shù)比不含qMrdd8感病基因型植株降低9.32％～22.81％，比受體自交系降低9.87％～28.16％。前景選擇中使用功能標(biāo)記IDP25K可有效篩選攜帶抗病基因qMr

5、dd8的植株。
　　4.在山東濟(jì)寧和江蘇南京對(duì)改良自交系黃早四(R)、昌7-2(R)及其組配的雜交種分別進(jìn)行抗玉米抗粗縮病自然鑒定和人工接種鑒定。在自然鑒定條件下，黃早四(R)及其雜交種Mo17/黃早四(R)、吉846/黃早四(R)、黃早四(R)/吉846(R)的病情指數(shù)分別降低26.14％、12.96％、17.38％和27.19％;昌7-2(R)及其改良雜交種鄭58(R)/昌7-2(R)的病情指數(shù)分別降低18.75％和17.05

6、％。在人工接種條件下，昌7-2(R)和黃早四(R)的病情指數(shù)分別降低19.72％和8.75％;黃早四(R)組配的雜交種Mo17/黃早四(R)、吉846/黃早四(R)病情指數(shù)分別降低12.96％和17.38％;雙親改良雜交種黃早四(R)/吉846(R)和鄭58(R)/昌7-2(R)的病情指數(shù)分別降低12.57％和18.81％。4個(gè)改良自交系及其組配的6個(gè)雜交種與對(duì)照的株高、穗位高、雄穗長、雄穗分枝數(shù)、穗上節(jié)間數(shù)和穗下節(jié)間數(shù)均無顯著性差異(

7、P＞0.05)。
　　5.利用分子標(biāo)記IDP25K比較分析中東群1號(hào)3輪改良群體(C2、C3、C4)中的抗病基因qMrdd8頻率，C2、C3、C4群體中依次為4.43％、6.47％、7.89％，病情指數(shù)依次為49.72％、44.40％、41.98％;3個(gè)世代群體經(jīng)標(biāo)記基因型分析形成抗病基因型群體(RC2、RC3、RC4)與感病基因型群體(SC2、SC3、SC4)，RC2、RC3、RC4群體的抗病性顯著高于SC2、SC3、SC4群體