玉米抗灰斑病的QTL分析.pdf

1、玉米灰斑病是由玉蜀黍尾孢菌引起的世界性病害，主要發(fā)生在玉米的葉片、葉鞘和苞葉上。玉米對灰斑病的抗性屬于數(shù)量性狀，本研究進行玉米抗灰斑病QTL分析，目的是找到與抗病基因緊密相連鎖的分子標(biāo)記，從而開展分子標(biāo)記輔助選擇，提高育種效率，為大規(guī)模培育優(yōu)良品系或品種提供依據(jù)。本研究采用玉米高抗灰斑病自交系T32和高感灰斑病自交系J51為親本組配所得的F2代為作圖群體，構(gòu)建SSR標(biāo)記遺傳連鎖圖譜，F(xiàn)2：3家系種植在云南省德宏州芒市灰斑病高發(fā)區(qū)勐嘎鎮(zhèn)和

2、江東鄉(xiāng)兩個環(huán)境，主要研究結(jié)果如下：
　　1.以高抗灰斑病自交系T32為母本，高感灰斑病自交系J51為父本，構(gòu)建了189個F2株系為作圖群體。根據(jù)MaizeGDB信息，選取了880對覆蓋玉米全基因組的SSR引物對兩親本進行多態(tài)性篩選，篩選出137對多態(tài)性引物，多態(tài)性比例為15.6％。本研究對篩選出來的多態(tài)性引物增加F1的DNA結(jié)合IBM參考圖譜做進一步篩選，其中剔除表現(xiàn)為顯性、擴增不穩(wěn)定和差異小、難以分辨的標(biāo)記后，選擇可以在群體中擴

3、增出穩(wěn)定清晰的條帶共89個標(biāo)記最終進入連鎖圖譜的構(gòu)建。
　　2.利用Join map version3.0作圖軟件，對89對多態(tài)性引物進行連鎖分析，構(gòu)建了F2群體遺傳連鎖圖含12個連鎖群，其中第4和第8染色體被分成了兩個連鎖群，所構(gòu)建的連鎖圖共擬合了86個SSR位點，總的遺傳距離為828.369 cM，標(biāo)記間的平均距離為9.62 cM。大部分標(biāo)記與標(biāo)準(zhǔn)圖譜IBM22008 Neighbors Frame6（http：//www.m

4、aizegdb.org）上的位置較一致，符合QTL初步分析。
　　3.189個F2：3家系種植于云南省德宏州勐嘎鎮(zhèn)勐嘎村和江東鄉(xiāng)李子坪村兩個環(huán)境，每個試驗點種植兩次重復(fù)，田間自然發(fā)病。根據(jù)我國葉斑病調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，在乳熟期調(diào)查F2：3家系田間自然發(fā)病情況。田間表型鑒定結(jié)果表明：在江東和勐嘎兩個試驗點，抗病親本T32均表現(xiàn)一致高抗(1級)，感病親本J51均表現(xiàn)一致高感(9級)，F(xiàn)1表現(xiàn)一致抗病(平均病級勐嘎為2.3級、江東為3.3級)，F(xiàn)

5、2：3家系則表現(xiàn)明顯抗感分離。用SPSS20.0對F2：3群體189個家系的平均病級進行正態(tài)分布檢驗，從偏度和峰度兩個參數(shù)來看（絕對值小于1），沒有明顯偏離正態(tài)分布，符合QTL定位的基本要求。性狀分布圖表現(xiàn)連續(xù)分布，顯示抗病性可能是由多基因控制的數(shù)量性狀；分布圖有明顯的峰，表明可能有主效QTL控制該性狀。
　　4.采用完備區(qū)間作圖法對兩個試驗點的F2：3家系的病級調(diào)查結(jié)果進行灰斑病抗性QTL檢測和基因效應(yīng)分析，在江東點共檢測到3個

6、抗性的QTLs，分別位于第4和第8染色體，其中第4染色上共檢測到了2個QTLs，加性效應(yīng)分別為-0.3656、-0.7086、-0.2171，均來自于親本T32，分別解釋了7.0047%、22.0517%、7.368%的表型變異。在勐嘎點共檢測到了6個QTLs，分別位于第1、2、4、7和第8染色體上。在勐嘎點檢測到的6個QTLs中，其中在第1染色體位置為139.00的QTL和第2染色體上的QTL加性效應(yīng)來自親本J51，效應(yīng)值分別為0.3

7、123、0.3500，貢獻率分別為5.0219%、7.8178%；其余的4個QTLs的加性效應(yīng)均來自親本T32，效應(yīng)值為：-0.2422、-0.2790、-0.3779、-0.5657，可分別解釋4.2467%、3.9767%、6.8053%、12.9815%的表型變異。
　　5.對江東和勐嘎兩個試驗點的田間鑒定結(jié)果進行聯(lián)合QTL分析，檢測到1個在兩個環(huán)境中同時表達的QTL，位于第8染色體上的標(biāo)記umc1130-umc2354之間