玉米抗丝黑穗病QTL分析

以Mo17（抗）×黄早四（感）的F2分离群体（191个单株）为作图群体，构建了含有84个SSR位点和48个AFLP位点的遗传连锁图谱，全长1542．9cM，平均图距11．7cM。在吉林省公主岭和黑龙江省哈尔滨2个地点，通过人工接种方法对184个相应的F3家系（缺失7个）进行抗病鉴定。采用复合区间作图法对抗丝黑穗病数量性状位点（QTL）进行定位及遗传效应分析。在吉林公主岭地区检测到5个QTL，分别位于第1、2、3、8、9染色体上，解释的表型方差为10．0％。16．3％。在黑龙江哈尔滨地区也检测到5个QTL，分别位于第1、2、3、4、7染色体上，解释的表型方差为4．6％。13．4％。比较分析发现，两地一致在第2、3染色体上各检测到1个QTL，其中第2染色体上的表现为超显性效应，第3染色体上的表现为加性效应。研究结果为玉米抗丝黑穗病种质改良提供了重要信息。

玉米dbf1基因与耐旱相关性状的关联分析

脱水响应元件结合因子(DBF1蛋白)是高等植物体内DRE/CRT顺式元件的结合因子,是水分胁迫信号传导的核心构件。本文以玉米自交系郑22为材料,采用PCR技术分离得到dbf1基因区域基因组DNA(gDNA)全长949 bp,起始密码子至终止密码子序列长654 bp。该基因由1个外显子组成,无内含子。dbf1基因在175份玉米自交系中共检测到9个SNP变异(平均每57.3 bp一个),没有检测到In/Del变异,在3个多态性位点间存在较高程度的连锁不平衡(r2>0.5)。在干旱胁迫下,dbf1基因中的多态性位点397与ASI和单穗粒重显著关联(P<0.05),位点477与单穗粒重和结实株数百分率存在显著关联(P<0.05)。位点397对ASI和单穗粒重的贡献率分别为6.94%和10.03%;位点477对单穗粒重和结实株数百分率的贡献率分别是1.01%和3.66%。根据2个位点将175份自交系分成4种单体型,其中单体型4含有能使ASI减小、结实株数百分率增加的等位基因位点,包含早49、丹598、丹黄02等耐旱和中度耐旱自交系,推测单体型4可能是dbf1基因的耐旱单体型。研究结果为基于dbf1因开发耐旱功能标记提供信息。

玉米抗甘蔗花叶病毒SCAR分子标记开发

【目的】玉米矮花叶病(由甘蔗花叶病毒引起)是中国和欧洲玉米产区的重要病害,开展分子标记辅助育种可以明显提高抗病育种效率。【方法】本文采用改进的BSA法(bulked segregant analysis,BSA)构建玉米抗感自交系DNA池,结合AFLP技术筛选多态性标记,转化后获得实用性强的SCAR标记,并借助100份自交系抗性鉴定结果对SCAR标记进行相关验证。【结果】获得了2个多态性稳定的AFLP标记P66M38-220和P55M51-240,其中将P66M38-220转化为SCAR112标记,此标记与甘蔗花叶病毒抗性高度相关。【结论】改良BSA法是一种发掘性状基因紧密连锁标记的有效方法;开发的SCAR112标记可以用于玉米抗甘蔗花叶病毒的分子标记辅助选择。

玉米抗灰斑病基因的分子标记

玉米灰斑病是我国玉米生产中的重要病害,培育和种植抗病品种是防治此病的有效途径。1年内在3个灰斑病重发区选取64份我国常用玉米自交系进行了抗灰斑病鉴定,分别筛选出高抗、抗病和中抗自交系2份、15份和12份。采用集团混合分组分析法,分别以10个抗病和10个感病玉米自交系基因组DNA构建抗病基因池和感病基因池。从100对AFLP引物组合中筛选出54对在抗感基因池间呈多态性的引物,进一步在组建抗池和感池的20份自交系之间检测到8个多态性片段。通过片段的回收、克隆和测序,将其中的P51M38-100扩增片段转化为SCAR标记(SCAR-100)。利用SCAR-100标记分析64份玉米自交系的基因型,结合田间抗病和感病表型进行相关分析,卡方测验表明SCAR-100标记与抗灰斑病显著相关。采用Mo17×黄早四群体(190个F2单株)和X178×B73群体(181个F8家系),结合已构建的SSR和AFLP标记连锁图谱,均将SCAR-100标记定位于第3染色体上,分别位于SSR标记umc1399-bnlg1754和umc1320-bnlg1754之间。开发抗病基因的分子标记可为分子标记辅助育种提供基础。

低氮胁迫下我国不同年代玉米品种产量及产量构成因子变化趋势研究

试验以我国不同年代的35个玉米品种为材料,在施氮肥和不施氮肥两个水平下对产量、穗长、穗粗、穗粒数、秃尖长、轴粗、百粒重共7个农艺性状进行考查比较。结果表明,除轴粗以外,其余几个农艺性状不同年代间差异均达到显著或极显著水平,随年代变化玉米品种产量显著提高,氮胁迫压力下不同年代玉米品种产量均下降。正常施氮条件下,各年代玉米品种的穗长、穗粗、穗粒数呈上升趋势,低氮胁迫降低了穗长、穗粗、穗粒数及百粒重,而对轴粗无明显影响。研究还表明,1950年以来我国玉米品种的耐低氮能力没有明显提高。育种工作要在自交系选育中重视低氮条件,为进一步培育耐低氮杂交种奠定基础。