[硕士论文] 部分玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价及QTL分析 [复制链接]

资料简介：
硕士论文-部分玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价及QTL分析，共64页，30721字

摘 要

玉米是我国重要的饲料、粮食和化工原料作物。近年来，由新月弯孢菌(Curvularia

lunata(Walk.) Boed.)引起的玉米弯孢菌叶斑病在华北和东北地区发生相当严重，给玉米

产量带来了极大的损失。培育抗病品种是防止弯孢菌叶斑病大面积发生的有效途径之

一。深入了解玉米弯孢菌叶斑病抗性的遗传机制，利用生物技术手段如分子标记技术对

抗玉米弯孢菌叶斑病的基因进行定位，可以为抗病育种提供理论依据，为分子标记辅助

选择奠定基础。本研究内容包括两部分：一是对部分玉米种质资源进行了抗性评价，并

从中筛选出抗性有差异的自交系，构建 QTL 分析的群体。二是利用 SSR 分子标记技术

对 QTL 群体进行初步的遗传分析，为后期的基因定位奠定基础。

利用田间自然条件下人工接种的方法，对 94 份玉米自交系和杂交种(组合)进行了抗

玉米弯孢菌叶斑病的鉴定，同时筛选出用作构建 QTL 分析群体的抗病和感病自交系。

结果表明：供试自交系一般表现为中抗和中感，没有对新月弯孢菌免疫、高抗和高感的

材料；抗病材料只有 8 个；杂交组合中抗病材料占了多数（23 个），而且出现了 5 个高

抗组合。齐 319 为抗病材料，掖 478 为感病材料。选取齐 319 和掖 478 作为 QTL 分析

群体的构建材料，于 2007 年得到 F2：3 家系，并对其进行了苗期鉴定和 DNA 的提取。

利用SSR分子标记技术以及软件Mapmaker3.0，Mapdraw2.0和QTLMaper1.6对齐319

和掖478及其F2：3家系进行了初步的遗传分析，构建了分子遗传连锁图谱，在所做标记

的附近得到5个QTLs，分别位于第2、3、5、6、9条染色体上，能解释表型变异的36.21%、

21.6%、39.41%、20.67%、30.54%，而且均检测出加性效应。另外，还发现QTLs之间表

现出上位性互作。

关键词：玉米弯孢菌叶斑病；新月弯孢菌；QTL；SSR；表型变异；加性效应；上位性

互作

目 录

摘 要··············· 1

Abstract·········· 1

缩写词表········· 2

文献综述········· 4

1 玉米弯孢菌叶斑病概况......... 4

1.1 玉米弯孢菌叶斑病病原及发病机理........... 4

1.2 玉米弯孢菌叶斑病的症状及病害发生的环境条件 8

1.3 玉米弯孢菌叶斑病的研究进展...... 9

2 玉米弯孢菌叶斑病抗性的分子标记分析..... 10

2.1 SSR 标记的基本概念 ....... 10

2.2 SSR 标记的特点 .. 10

2.3 SSR 标记在作物遗传研究中的应用 ......... 11

2.4 QTL 分析的方法 . 11

2.4.1 单标记作图法(Single marker mapping) 12

2.4.2 区间作图(Interval mapping) ..... 12

2.4.3 复合区间作图法(Composite interval mapping). 13

2.4.4 混合线性模型方法（Mixed model approaches of mapping） ... 13

2.5 QTL 分析的现状 . 14

2.6 QTL 分析在玉米研究中的应用现状 ........ 14

3 研究目的和意义...... 15

材料与方法··· 16

1 材料 16

2 方法 16

2.1 孢悬液的制备...... 16

2.2 试验设计和方法.. 16

2.2.1 材料种植........... 16

2.2.2 接种和调查方法............ 16

2.2.3 抗性评价........... 17

2.2.4 玉米基因组 DNA 的提取和检测 ........... 18

2.2.5 SSR 检测技术 ... 18

结果与分析··· 21

1 抗性评价的结果与分析....... 21

1.1 玉米自交系的抗性........... 21

1.2 玉米杂交种(组合)的抗性 23

1.3 玉米 F2：3 家系的抗性 .. 26

2 分子标记分析.......... 30

2.1 DNA 的提取 ......... 30

2.2 SSR 标记分析 ...... 30

2.2.1 通过亲本对引物进行筛选......... 30

2.2.2 利用选定引物对 F2：3 家系的 SSR 标记分析 . 32

2.3 分子标记连锁图谱的构建............ 36

2.4 QTL 分析结果 ..... 39

讨 论············· 41

1 玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价. 41

2 分子标记实验技术.. 42

2.1 DNA 的提取方法 . 42

2.2 PCR 反应体系的优化 ...... 43

2.3 PAGE 胶银染方法............ 43

3 不同定位群体检测到的弯孢菌叶斑病抗性 QTL 比较 ........ 44

结 论············· 46

参考文献······· 47

致 谢············· 51

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