玉米S型细胞质雄性不育恢复基因Rf3的精细定位及其候选基因预测

细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)广泛存在于高等植物,CMS-S是玉米CMS的一种,其育性可以被恢复基因Rf3完全恢复。目前Rf3基因尚未成功克隆。本试验根据玉米CMS-S配子体不育特点,提出一种全新的同质群体构建方法,通过该方法获得群体的所有个体均携带Rf3恢复基因,省去田间表型鉴定工作,并可在同一世代获得足够的重组个体。该方法可直接用种子提取基因组DNA,大大提高Rf3定位的效率。利用该同质定位群体,将恢复基因Rf3精细定位到分子标记A165与CG2之间,参照玉米自交系B73的基因组序列,两个标记之间的物理距离约为1.4 Mb。

玉米单向异交不亲和基因研究进展及其在玉米育种上的应用

玉米单向异交不亲和基因是一种配子体基因(Gametophyte factors,Ga)。Ga基因是影响单倍体配子有性传递的遗传因子,许多带有Ga基因的爆裂玉米可以给不带有Ga基因的马齿型和硬粒型玉米正常授粉结实,反交则通常不结实。Ga基因的这种特性在生产上可以用于特用玉米与普通玉米以及非转基因玉米与转基因玉米之间的生殖隔离,在基础理论上可以用于研究玉米授精过程中的基因互作、信号传导以及雌雄配子间的不亲和机理。

利用分子标记辅助选择技术提高玉米对丝黑穗病的抗性

为了探索分子标记辅助选择(MAS)技术在抗玉米丝黑穗病育种中的应用效果,以吉1037为抗源,吉单209的感病母本8902为轮回亲本,回交5代后,自交2代,从BC4F1开始利用MAS技术把感玉米丝黑穗病的亲本8902改良成抗病自交系,并与吉853配制杂交种,对其进行抗病性、产量和农艺性状评价。改良后的8902及其组合,对玉米丝黑穗病的抗性和产量显著提高,且其它农艺性状没有发生改变。抗性以上自交系超过获得材料的80%以上,抗性以上杂交组合超过配制组合的77%以上;改良后亲本组配的杂交种产量较对照明显增加,11个杂交组合增产10%以上,最大增幅可达26.7%。研究表明MAS技术显著提高了自交系及其杂交种对玉米丝黑穗病的抗病效果。

抗玉米丝黑穗病分子标记辅助育种研究

玉米丝黑穗病是春玉米生产中的主要病害之一,在世界范围内普遍发生。利用前期研究获得的主效QTL,采用分子标记辅助选择与常规育种技术相结合方法,成功地把抗病基因区段导入到10个玉米骨干自交系中,获得一批抗病自交系。利用这些抗病自交系组配的杂交种,使玉米丝黑穗病的抗性得到大幅度提高。