利用染色体片段置换系群体定位玉米粗缩病抗性基因

玉米粗缩病是玉米生长过程中最具毁灭性的病害之一，解决玉米粗缩病发生的根本是创造和发掘利用优异的抗粗缩病种质材料培育抗粗缩病玉米杂交种。本项目主要开展玉米抗粗缩病目标基因定位研究，最终为抗粗缩病育种服务。利用本单位广泛收集或自育的遗传稳定抗、感粗缩病种质材料，培育遗传分离次级作图群体- - 玉米染色体片段置换系群体；严格玉米粗缩病接虫鉴定条件标准，对置换系进行表型鉴定；应用分子生物学基本原理和技术，对控制玉米粗缩病抗性基因进行鉴定和初步定位，为进一步精细定位相关抗性基因及玉米抗性的分子育种奠定基础并用于育种实践。

玉米粗缩病是玉米生长过程中最具毁灭性的病害之一，解决玉米粗缩病发生的根本是创造和发掘利用优异的抗粗缩病种质材料培育抗粗缩病玉米杂交种。.以本单位自育骨干亲本苏951为受体亲本，齐319为供体亲本，采用回交和分子标记辅助选择相结合的方法培育玉米染色体片段置换系。利用111对亲本间有多态的SSR标记鉴定出98个BC4F3家系构建染色体片段置换系群体（CSSL）。这个群体覆盖玉米基因组10323.5 cM，可以满足QTL/基因定位的需要。.2012年和2013年两个环境下通过在玉米粗缩病重发区自然鉴定的方法，利用CSSL群体以病情指数为指标对玉米粗缩病抗性进行遗传分析。利用2年的表型数据各检测到1个与粗缩病抗性相关QTL位点。分别可以解释表型变异的11.59%和11.54%。2012年检测到的有利抗性基因位点来自供体亲本齐319。2013年检测到的有利抗性基因位点来自感病亲本苏951。位于第9染色体的抗性位点加性效应值较大。.另外，为了比较CSSL在QTL检测上的精度和效率，构建了一个以齐319和苏951为亲本含有213个家系的RIL群体。对RIL群体进行粗缩病抗性遗传分析，利用2年的数据检测到8个抗性相关QTL位点。结果表明QTL位点的单个效应较小。2012年在染色体2、3、4、5和8上检测到与粗缩病抗性相关的QTL共6个，其中2号染色体上检测到2个。这些QTL的贡献率除了5号染色体的大于15%外，其它的均小于10%。此外，从加性效应来看，抗性基因位点除10号染色体上的QTL来自苏951外，全部来自父本齐319。5号染色体的QTL加性效应最大，为4.19。2013年仅在第2和第10染色体上检测到与粗缩病抗性相关的QTL。第2染色体上检测到的与2012年检测到QTL位置不同。综合分析两年的结果，2012年检测到的QTL数量较多，而2013年的较少，两年也未能检测到共同定位的QTL，说明抗性选择压力不同影响抗性基因的表达，从而影响检测的效果。此外，2013年检测到2处存在基因间的互作，表型解释率分别为37.90和20.25%。利用两个亲本相同、遗传组成不同的群体均定位到一个位于10号染色体中部的QTL。.本项目对控制玉米粗缩病抗性基因进行鉴定和初步定位，为进一步精细定位相关抗性基因及玉米抗性的分子育种奠定基础并用于育种实践。