玉米大斑病、茎腐病、丝黑穗病抗性标记开发及抗性种质筛选

摘要

玉米大斑病、丝黑穗病和茎腐病是我国北方春玉米区的三种主要病害。病害危害严重时，可导致玉米绝收，给玉米生产带来极大的损失。开展种质资源田间病害分级鉴定，筛选病害抗性鉴定有效标记，采用多基因聚合育种技术创制多抗玉米新种质，对解决玉米抗病遗传基础狭窄和多抗种质资源缺乏具有重要意义。
　　 本研究以我国常用的69份玉米自交系为试材，开展玉米大斑病、丝黑穗病和茎腐病的田间抗病性鉴定;利用70对SSR引物对其进行遗传多样性和群体结构分析，从42对已定位与大斑病、丝黑穗病和茎腐病三大病害抗性基因连锁的分子标记中筛选适于病害鉴定的有效标记;利用筛选获得的有效标记结合多基因聚合育种方法，创制多抗玉米新种质。主要研究结果如下:
　　 (1)对69份玉米自交系分别进行大斑病、丝黑穗病和茎腐病的田间人工接种鉴定，筛选出对三种病害综合表现高抗自交系13份、抗病自交系37份，感病自交系19份，中抗或高感材料较少。
　　 (2)采用UPGMA和群体结构聚类等分析方法，将69个自交系划分为四平头、旅大红骨、PA、PB、Lancaster等5个类群。
　　 (3)从42对相关标记中，筛选出大斑病鉴定有效标记3个(umc1316、umc2212、umc1327)，丝黑穗病和茎腐病鉴定有效标记各1个，分别为SSR148152和SSR58;基于上述5个有效标记，能够明显地区分三大病害综合表现抗和感的材料。
　　 (4)基于2009-2010年连续2年的大田抗病鉴定，从12个BC2F2回交群体最终筛选获得8个BC2F4抗病家系杂交组合;利用已筛选获得的5个抗病鉴定有效标记，对8个家系组合进行标记分析，家系组合1、7和8可能含有兼抗大斑病和丝黑穗病的抗性基因，组合3可能存在兼抗大斑病和茎腐病的抗性基因。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 玉米抗病研究的意义

1．1．1 玉米病害研究机理

1．1．2 玉米三大病害的抗性机制

1．2 分子标记技术在玉米抗病研究中的应用

1．2．1 三大病害抗性基因定位研究

1．2．2 SSR标记及在玉米抗病研究上的应用

1．3 抗病玉米新种质的创制

1．3．1 回交导入系与抗病育种

1．3．2 多基因聚合育种

1．4 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 玉米自交系田间抗病性鉴定

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验方法

2．2 玉米自交系遗传关系分析及三大病害鉴定有效标记的筛选

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验方法

2．3 基于已筛选的病害鉴定有效标记筛选抗性质

2．3．1 试验材料

2．3．2 试验方法

3 结果与分析

3．1 玉米自交系三大病害田间抗病性鉴定

3．2 玉米自交系遗传关系分析及三大病害鉴定有效标记的筛选

3．2．1 玉米自交系的遗传多样性分析

3．2．2 玉米自交系遗传结构分析

3．2．3 三大病害抗性鉴定有效标记筛选

3．3 基于已筛选的玉米病害鉴定有效标记筛选抗性种质

3．3．1 回交导入系大田抗病性鉴定与家系组合配制

3．3．2 基于已筛选的玉米病害鉴定有效标记筛选抗性种质

4 讨论

4．1 玉米三大病害田间抗病性鉴定

4．2 玉米自交系遗传关系分析及抗病有效标记的筛选

4．2．1 玉米自交系遗传关系分析

4．2．2 三大病害有效标记的筛选

4．3 基于已筛选的玉米病害鉴定有效标记筛选抗性种质

5 结论

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文