论文摘要
玉米矮花叶病是一种危害严重、分布广泛的病毒性病害,选育抗病品种是防治该病最有效的途径,抗源筛选和抗病遗传规律研究是进行抗病育种工作的前提基础,课题组筛选出了一份优异抗源四一,含有两个显性互补的抗玉米矮花叶病基因,利用Mo17与四一组配的F2群体对两个抗病基因进行了定位,将其定位在了第六和第三染色体上,命名为RSCMV1和RSCMV2,分别找到了与之紧密连锁的微卫星标记umc2311和bnlg1371和umc1527、phi053;同时在F2代的连续跟踪调查过程中发现:抗感组合的分离群体中不同的感病株在发病时间上存在差异的现象。深入分析这种现象的原因,可以追溯到抗病过程中抗病基因作用方式的差别,初步对抗病过程中两个抗病基因的作用方式进行了推测。利用F2代开展研究,由于受遗传背景的影响,重演性相对较差,课题组以四一（抗病）为供体亲本,Mo17（感病）为轮回亲本,利用已获得的紧密连锁的双侧分子标记进行前景选择,利用亲本间已筛选出有多态性的135对微卫星标记进行背景选择,通过一次杂交、三次回交和一次自交,获得了一系列遗传背景一致、抗性稳定、株型优良的近等基因系（NIL）,本研究在获得近等基因系的基础上开展了两个显性互补抗病基因的精细定位及互作研究,为抗病基因克隆和抗病机制研究奠定了坚实的基础,主要内容包括:1.利用第三染色体抗病基因纯合第六染色体抗病基因杂合的近等基因系Mo17AaBB的F2后代674株作为作图群体,筛选玉米第六染色体6.00和6.01区的31对SSR引物,进行抗病基因RSCMV1的定位,连锁遗传分析发现微卫星标记umc1018,umc2311位于抗病基因RSCMV1两侧,遗传距离为3.7CM和1.9CM,找到了9株抗病基因与umc1018发生交换的单株,9株抗病基因与umc2311发生交换的单株。紧密结合玉米基因组测序计划,利用umc1018与unc2311（物理距离为6.83MB）之间的43个BACs进行BAC-SSR与内含子长度多态性分子标记的开发,利用微卫星序列搜索工具SSRHUNTER逐个BAC寻找SSR位点,设计的47对引物中27对引物可以至少在一个亲本中扩增出清晰条带,引物设计效率为57.4%,12对引物在亲本间有多态性,有效设计效率为25.5%,设计了17对内含子长度多态性引物,其中4对引物在亲本间有多态性,其有效标记的开发效率为23.5%.利用开发的亲本间有多态性的标记检测18株交换单株,找到了4个共分离的分子标记A16-7,A4-3,A4-2,a3-1,将抗病基因RSCMV1限定在了3.3×106bp的范围内。2.利用第六染色体抗病基因纯合第三染色体抗病基因杂合的近等基因系Mo17AABb的F2后代作为作图群体,筛选玉米第三染色体3.04和3.05区的52对SSR引物,进行抗病基因RSCMV2的定位,筛选到了亲本间有多态性的引物有30对,连锁遗传分析发现微卫星标记umc1693,bnlg1601位于抗病基因RSCMV2两侧,遗传距离为1.7CM和0.9CM,进而进行了抗病基因RSCMV2区域交换单株的选择,为其继续进行精细定位和克隆奠定了基础。3.2006、2007年春夏播,两年两个播期利用获得的近等基因系及衍生群体进行了四一中两个显性互补抗病基因互作的研究:验证了四一成株期一对显性抗病基因的互补关系;明确了两个抗病基因作用时期及在发病症状上的差异,发现带有两个抗病基因无论纯合基因型还是杂合基因型的单株在整个生育期都没有症状发生,全部抗病;感病的植株涉及仅还有第三或第六染色体上一个抗病基因（无论纯合基因型还是杂合基因型）这两大类基因型,而这两类基因型在发病时间和发病症状上存在明显差别,在发病时间上带有第六染色体抗病基因的植株春播接种后发病12-26 d发病,发病时间明显延迟一些;带有第三染色体抗病基因的植株接种后5-9 d发病,与感病亲本Mo17一致,发病较早,夏播的发病规律与春播一致。在发病症状上带有第六染色体抗病基因的植株多为单条纹症状,带有第三染色体抗病基因的植株为完全花叶的典型症状;2007年在拔节期、大喇叭口期和抽雄散粉期进行了玉米矮花叶病叶片危害度的动态变化调查,综合三个时期的调查结果认为第六染色体的抗病基因为基本抗性基因和苗期抗性基因,第三染色体抗病基因为成株期特异抗性基因。