利用分子標(biāo)記技術(shù)改良玉米粗縮病抗性.pdf

1、玉米粗縮病(Maize rough dwarf disease. MRDD)是嚴(yán)重危害玉米生嚴(yán)的一種世界性病毒病，近年來在我國華北和黃淮海地區(qū)蔓延流行，造成了很大的危害。在我國，玉米粗縮病病原為水稻黑條矮縮病毒，傳毒媒介為灰飛虱。我國玉米育種工作者在多年的玉米粗縮病抗性鑒定中，篩選出一批抗粗縮病的玉米材料，如90110等，但生產(chǎn)上所用的骨干自交系及雜交種一般粗縮病抗性差。充分利用已有的抗性資源，通過分子標(biāo)記輔助選擇培育高抗粗縮病的自交系

2、及新品種成為當(dāng)前亟待解決的問題。
　　 本實(shí)驗(yàn)室王飛等利用SSR-BSA技術(shù)找到了與玉米粗締病抗病位點(diǎn)連鎖的分子標(biāo)記，并在F2群體和重組自交系群體中分別對(duì)抗病位點(diǎn)進(jìn)行了初步定位，將三個(gè)抗病位點(diǎn)(Mrddl、Mrdd2和Mrdd3)分別定位到6、7、8三條染色體上。這為利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)進(jìn)行玉米粗縮病抗性育種打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 在本工作中，以抗病自交系90110為供體親本，以感病玉米自交系掖478、昌7-2、鄭

3、58、DH4866、9801、L189、917、L62、8723、5003、502、65232等為受體及輪回親本，通過雜交和多代回交將90110攜帶的抗病位點(diǎn)導(dǎo)入到這些自交系中，使其在保持原有優(yōu)良性狀的同時(shí)獲得粗縮病抗性。在這個(gè)過程中采用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)對(duì)回交群體進(jìn)行選擇，從而保證入選植株攜帶目標(biāo)基因，并通過背景選擇縮短育種進(jìn)程。
　　 在前景選擇的同時(shí)，對(duì)入選的回交一代、回交二代、回交三代植株、輪回親本和90110在同樣條

4、件下進(jìn)行玉米粗縮病抗性田間鑒定。結(jié)果表明：抗病親本90110中沒有發(fā)生粗縮病，掖478、昌7-2、鄭58、DH4866、8723、9801等自交系均有不同程度發(fā)?。煌ㄟ^分子標(biāo)記輔助選擇得到的植株，除個(gè)別外，其抗性要顯著高于其輪回親本，表現(xiàn)為抗病。即抗病基因存在于中選植株中。
　　 對(duì)前景選擇入選的植株進(jìn)行農(nóng)藝性狀的考察，與輪回親本進(jìn)行比較，將相似度比較高的個(gè)體用作下一代回交群體的親本，并繼續(xù)進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇。經(jīng)過三代回交、選

5、擇后，入選植株和輪回親本十分接近，但一些多基因控制的性狀如葉長、葉寬、株高，雄穗分支數(shù)等在入選植株后代和輪回親本之間往往仍存在差異。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室已構(gòu)建的掖478×90110的遺傳圖譜，平均選取覆蓋玉米10條染色體的50個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)15棵掖478BC3F1植株、17棵掖478BC2F2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植株平均背景回復(fù)率為93.75％，但在上述兩個(gè)群體中，背景回復(fù)率的平均值均低于理

6、論值。這可能是由于抗病位意分布在三條染色體上，需要同時(shí)對(duì)三條染色體進(jìn)行前景選擇，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。與回交二代植株相比較，回交三代植株的遺傳背景更接近于輪回親本，因此，要導(dǎo)入分布在3條染色體上的不同基因，即便采用分子標(biāo)記輔助選擇，雜交植株至少要回交3代，才能獲得和輪回親本基本一致的個(gè)體。
　　 本研究的意義有：1）首次利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)改良我國玉米骨干自交系的粗縮病抗病抗性，且獲得