玉米矮花叶病成株期特异抗性基因Rscmv2的精细定位

论文摘要

玉米矮花叶病是世界上普遍发生危害严重的玉米病害之一,抗病基因的挖掘与利用是抗病育种的基础。在优良自交系四一中发现并定位了两个抗病基因Rscmv1和Rscmv2,其中抗病基因Rscmv2特异在成株期表现出抗病性,是我国玉米育种材料中特异的抗病基因资源。以选育的近等基因系发展的交换单株BC4F6、BC4F7、BC4F8群体作为定位群体,通过三年两点的接种鉴定确定交换单株的抗感类型,在抗病基因目标区域内开发分子标记,对抗病基因Rscmv2进行精细定位,为该基因的图位克隆奠定了基础。主要工作包括以下方面:1.合理设置对照,分析对照的发病规律,设定抗感标准,对交换单株后代群体进行抗性鉴定。2008年在海南对12个交换单株的BC4F6群体进行接种鉴定,确定交换单株的抗感类型,同时结合分子标记检测结果,将抗病基因Rscmv2初步定位于标记3-ac36-9和3-AC16-20之间,两者之间共有40个BAC,物理距离为5.54 Mb。2009年在郑州春、夏、秋播以及海南对170个交换单株的BC4F7群体进行接种鉴定,确定交换单株的抗感类型,用在亲本间有多态性的SSR标记B1601筛选交换单株,将该基因定位于标记3-ac50-8和B1601之间,两者之间共有9个BAC,物理距离为612.50 Kb,在标记3-ac50-8和B1601两侧发生交换的单株共有7个。2010年对7个交换单株的BC4F8群体在郑州分春、夏播进行接种鉴定,验证其抗感类型,结果确认交换单株1071和1231为抗病,交换单株1024、1027、1169、1213和1184为感病,在目标区间内开发了4对在亲本间有多态性标记,并用小群体验证标记的位置和顺序,最终将抗病基因Rscmv2定位于标记z52-4与z55-4之间,两者之间存在5个BAC,物理距离为382.20 Kb,实现了抗病基因的精细定位。2.在抗病基因目标区间内新筛选出1对在亲本间有多态性的SSR标记B1601,设计了18对BAC-SSR引物,其中在亲本间有多态性的4对:z50.5-3、z52-4、z55-4、z56-8,用于抗病基因的精细定位。分析抗病基因目标区间内对应B73中5个BAC的所有亚克隆以及序列信息,5个BAC共涵盖814.588 Kb的碱基,分为39个亚克隆,通过序列比对,找出重复序列,确定BAC叠加位置以及BAC内亚克隆的顺序,构建了抗病基因目标区间内的BAC示意图,确定了已开发标记的准确位置,同时为目标区间内新的标记开发提供了帮助,推进该基因的克隆工作。

论文目录

• 致谢
• 目录
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 玉米矮花叶病研究进展
• 1.1.1 发生与危害
• 1.1.2 病毒研究
• 1.1.3 抗病性及防治措施
• 1.1.4 抗病遗传研究
• 1.1.4.1 抗源鉴定
• 1.1.4.2 抗病主效 QTL 及基因定位
• 1.2 玉米抗病基因研究进展
• 1.2.1 分子标记的发展
• 1.2.2 玉米抗病基因的定位
• 1.2.3 玉米抗病基因的克隆
• 1.3 分子标记辅助选择
• 1.3.1 目标性状的筛选
• 1.3.2 目标性状的回交转育
• 1.3.3 杂种优势类群划分
• 1.3.4 多基因聚合分子育种
• 1.4 玉米基因组学研究
• 1.4.1 玉米结构基因组学
• 1.4.1.1 遗传图谱
• 1.4.1.2 物理图谱
• 1.4.1.3 遗传图谱和物理图谱的整合
• 1.4.2 玉米功能基因组学
• 1.4.2.1 正向遗传学
• 1.4.2.2 反向遗传学
• 1.4.3 比较基因组学
• 1.5 研究的目的和内容
• 1.6 研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 病原菌
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 种植方法
• 2.2.2 接种及调查方法
• 2.2.3 DNA 的提取
• 2.2.4 SSR 分子标记分子
• 2.2.4.1 PCR 扩增
• 2.2.4.2 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.4.3 实验结果记录
• 2.2.5 分子标记的开发
• 2.2.5.1 BAC-SSR 标记开发
• 2.2.5.2 ILP 标记开发
• 3 结果与分析
• 3.1 抗性鉴定
• 3.1.1 对照发病情况
• 3.1.2 交换单株群体的发展
• 3.1.3 交换单株后代群体接种鉴定结果
• 3.1.3.1 BC4F6群体鉴定结果
• 3.1.3.2 BC4F7群体鉴定结果
• 3.1.3.3 BC4F8群体鉴定结果
• 3.2 分子标记开发
• 3.2.1 目标区间内 SSR 标记筛选
• 3.2.2 目标区间内 BAC-SSR 标记开发
• 3.2.3 目标区间内 BAC 示意图
• 3.3 抗病基因定位
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.2.1 抗性鉴定
• 4.2.2 标记开发及候选基因预测
• 4.2.3 定位结果比较
• 4.2.4 下一步工作
• 参考文献
• ABSTRACT