南方玉米锈病的抗病性鉴定、抗病基因的遗传分析、分子标记和精细定位

摘要

该研究对目前中国玉米生产上广泛应用的10个骨干自交系进行了南方玉米锈病的抗病性鉴定;对抗病自交系齐319的抗病基因进行了遗传分析、分子标记和基因定位.该研究为该抗病基因的标记辅助育种及分子克隆奠定了良好的基础.研究的主要结果如下：1.在不同地点、不同时间,对10个玉米自交系进行南方锈病病原菌接种试验.2.南方锈病高抗自交系齐319分别与高感自交系鲁原92、黄早4478、340、9801杂交（F<,1>）,F<,1>自交（F<,2>）及与感病亲本回交（BC<,1>F<,1>）.对这些组合的双亲、F<,1>、F<,2>和BC<,1>F<,1>分别进行病原菌接种.3.对南方玉米锈病基因Rpp9-2进行SSR初步分析.4.选用引物phill8和phi041所在区域全部6个SSR引物,对南方诱病抗病基因进行进一步的SSR分析和精细定位.5.对南方玉米锈病抗病基因进行AFLP分析,以寻找更加紧密连锁的AFLP标记.6.根据抗病基因的SSR和AFLP连锁分析的分离数据和群体分离数据,构建了南方玉米锈病抗病基因Rpp9-2的染色体区域连锁图.7.该研究还对不同杂交组合分离群体抗病基因的标记结果及同一杂交组合不同分离群体抗病基因的标记结果进行了比较分析.

目录

摘要

1引言

1.1分子标记及其应用

1.2植物抗病基因研究进展

1.2.1植物抗病基因的克隆

1.2.2植物抗病基因的结构特点

1.2.3抗病基因的作用机制

1.2.4抗病基因的应用

1.2.5问题与展望

1.3基因组学与植物抗病基因研究

1.3.1结构基因组学

1.3.2比较基因组学

1.3.3功能基因组学

1.3.4生物信息学

1.4植物基因的图位克隆技术

1.4.1基因图位克隆的主要步骤

1.4.2寻找与目标基因紧密连锁的分子标记

1.4.3目标基因所在局部区域的精细作图

1.4.4鉴定目标基因

1.4.5植物基因的图位克隆

1.5玉米基因组研究

1.5.1玉米的经典遗传学研究

1.5.2玉米基因组研究

1.5.3玉米的基因克隆

1.6南方玉米锈病及其抗性研究

1.7本研究的意义

2材料与方法

2.1南方玉米锈病抗性鉴定

2.1.1供试病原菌

2.1.2供试玉米自交系

2.1.3病原菌接种

2.1.4目检和镜检

2.1.5调查记载标准

2.2南方玉米锈病抗病基因的遗传分析

2.2.1供试玉米群体和病原菌接种

2.2.2抗病基因的遗传分析

2.3抗病基因的SSR标记和定位

2.3.1分离群体的构建

2.3.2 DNA的制备

2.3.3 SSR引物序列

2.3.4 SSR初步分析

2.3.5 SSR反应体系及反应程序

2.3.6抗病基因的SSR精细定位

2.4抗病基因的AFLP分析

2.4.1 AFLP反应引物组合

2.4.2AFLP分析的步骤

2.4.3AFLP多态性及群体的AFLP分析

2.5南方玉米锈病抗病基因的区域连锁图

2.5.1基因型统计

2.5.2抗病基因区域连锁图的构建

3结果与分析

3.1南方玉米锈病的抗病性鉴定

3.1.1南方玉米锈病症状及病原菌的形态特征

3.1.2不同地点、不同接种方法的发病调查

3.1.3不同自交系的发病调查

3.1.4不同自交系对南方锈病的抗病性

3.2南方玉米锈病抗病基因的遗传分析

3.2.1亲本自交系及其正反交F1的抗病调查

3.2.2 F2、BC1F1群体的抗感分离

3.2.3抗病基因的遗传分析

3.3抗病基因的SSR标记和定位

3.3.1分离群体构建及其DNA的提取

3.3.2抗病基因的SSR初步分析和定位

3.3.3抗病基因的SSR精细定位

3.4抗病基因的AFLP分析

3.4.1 DNA的双酶切及其预扩增产物的检测

3.4.2双亲和抗感基因池的AFLP分析

3.4.3群体的AFLP分析

3.5南方玉米锈病抗病基因连锁图的构建

4讨论与结论

4.1不同玉米自交系抗病差异的遗传基础

4.2南方玉米锈病病原菌的生理小种

4.3齐319南方玉米锈病抗病基因的遗传分析及其与Rpp9的关系

4.4不同分离群体对抗病基因标记的影响

4.5不同标记技术的比较评价

4.6问题与展望

参考文献

致谢

博士期间发表论文