学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

分子标记辅助选择玉米兼抗粗缩病和南方锈病的育种材料

作　者: 张斌
导　师: 张举仁
学　校: 山东大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 玉米玉米粗缩病南方玉米锈病 SSR 分子标记辅助选择基因聚合
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 150次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

玉米(Zea mays L.)是重要的粮食兼饲料作物,在我国农业和国民经济中占有非常重要的地位。玉米粗缩病(Maize rough dwarf disease, MRDD)是一种世界性玉米病毒病害,严重危害我国黄淮海地区玉米生产。而南方玉米锈病(Southern corn rust, SCR)近年来也成为影响我国玉米生产的主要病害之一。我国玉米育种工作者经过多年的抗病性鉴定和筛选,选育出了一批优良的抗病自交系。在已有的优良抗病材料中,自交系90110表现为高抗玉米粗缩病,自交系齐319表现为高抗南方玉米锈病。而我国生产用骨干自交系多表现为玉米粗缩病和南方玉米锈病感病性。病害的广泛分布性和多样性,使得一个玉米种植区常常受到多种病害的侵扰,因此选育兼抗、多抗型玉米品种是玉米育种的方向。利用现有抗病种质资源,通过分子标记辅助选择技术聚合抗病基因、改良玉米对粗缩病和南方玉米锈病抗性、培育抗病自交系或杂交种是解决病害的有效途径。本实验室王飞等以90110×掖478的F2和BC1群体为供试材料,将自交系90110中3个抗玉米粗缩病位点Mrdd1、Mrdd2和Mrdd3分别定位到6、7、8三条染色体上。本实验室李玉杰在王飞工作的基础上,应用分子标记辅助选择技术成功将90110携带的粗缩病抗性位点导入感病自交系掖478、L189、DH4866、502、5003、郑58、昌7-2、9801等受体亲本中,得到了BC5F1代回交材料,改良后的品种在保持原有优良性状的同时获得了玉米粗缩病抗性。陈翠霞等将齐319中抗南方玉米锈病基因RppQ定位到第10号染色体短臂上,与标记phi041和phi118连锁,遗传距离分别为2.45cM和3.33cM。本实验室和莱州农科院合作,利用齐319为供体亲本,以南方玉米锈病感病自交系L189、DH4866、502、5003、郑58、昌7-2、9801等为受体亲本,通过回交育种,得到了抗南方玉米锈病良好的BC4F1代材料。在本工作中,以改良后携带抗粗缩病位点的抗粗缩病回交材料L189BC5F1、 DH4866BC5F1、502BC5F1、5003BC5F1、郑58BC5F1、昌7-2BC5F1、9801BC5F1为受体及轮回亲本,改良后携带抗南方锈病基因RppQ的抗南方玉米锈病回交材料L189EC4F1、DH4866BC4F1、502BC4F1、5003BC4F1、关(?)58BC4F1、昌7-2BC4F1、9801BC4F1为供体,采用共同杂交亲本株系间的杂交、回交和田间多代选择,在分离世代中,利用与粗缩病抗性位点连锁的6个SSR标记和与抗南方玉米锈病基因连锁的2个SSR标记进行标记辅助选择检测跟踪目标基因,保证目标基因的存在。并对入选BC1F1进行背景选择,从而优化育种进程。最终获得聚合有粗缩病抗病位点和抗南方玉米锈病基因RppQ的BC2F1材料。在标记选择的同时,对BC1F1和BC2F1群体进行田间抗病性鉴定。BC1F1或BC2F1群体,以及90110、齐319和自交系L189、DH4866、502、5003、郑58、昌7-2、9801种植于同一环境条件下。鉴定结果表明：L189、DH4866、502、5003、郑58、昌7-2、9801均有不同程度的发病,而聚合材料抗病性均优于这些骨干自交系,即表现不同程度的抗病。农艺性状的考察结果表明,聚合材料的主要农艺性状与L189等自交系相似。本工作利用分子标记辅助选择成功将玉米粗缩病抗病位点和南方玉米锈病抗病基因聚合到同一基因组中,并对得到的聚合材料进行初步的田间自然发病抗病鉴定,获得了兼抗粗缩病和南方玉米锈病的材料。该材料可能成为玉米兼抗育种的中间体,只需再进行对抗病位点的纯合和选择,就可为我国玉米兼抗育种提供一批优良自交系。

全文目录

中文摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
符号说明  12-13
第一部分前言  13-36
  1.1 玉米粗缩病研究历史及现状  13-20
    1.1.1 玉米粗缩病的发生与危害  13-14
    1.1.2 米粗缩病的发病症状  14
    1.1.3 玉米粗缩病病原  14-15
    1.1.4 玉米粗缩病的传毒媒介及发病规律  15-16
    1.1.5 米粗缩病的防治  16-17
    1.1.6 玉米粗缩病分级标准和抗性鉴定方法  17-18
    1.1.7 玉米粗缩病的抗性遗传研究  18
    1.1.8 米粗缩病抗性基因的分子标记定位和分子标记辅助育种  18-20
  1.2 南方玉米锈病研究历史及现状  20-26
    1.2.1 南方玉米锈病概述  20-21
    1.2.2 南方玉米锈病的症状及发生侵染  21
    1.2.3 南方玉米锈病的发生和危害  21-22
    1.2.4 南方玉米锈病的防治  22-23
    1.2.5 米抗南方玉米锈病种质资源的鉴定  23-25
    1.2.6 米南方玉米锈病抗性基因的研究  25-26
  1.3 分子标记辅助选择育种  26-34
    1.3.1 分子标记的主要类型  26-28
    1.3.2 分子标记辅助选择的原理  28
    1.3.3 分子标记辅助育种的前提和基础  28-29
    1.3.4 分子标记辅助育种的优越性  29-30
    1.3.5 分子标记辅助选择育种的应用  30-33
      1.3.5.1 质量性状或主基因控制的数量性状的分子标记辅助选择  30-32
      1.3.5.2 数量性状的分子标记辅助选择  32-33
    1.3.6 分子标记辅助选择育种的限制因素和前景  33-34
  1.4 本工作的目的和意义  34-36
第二部分材料与方法  36-46
  2.1 实验材料  36-37
    2.1.1 亲本材料和群体构建  36
    2.1.2 实验材料编号  36-37
    2.1.3 试剂和药品  37
  2.2 分子标记辅助选择  37-43
    2.2.1 技术路线  37-39
    2.2.2 用于标记辅助选择的SSR标记  39-40
      2.2.2.1 前景选择的SSR标记  39
      2.2.2.2 背景选择  39-40
    2.2.3 用于前景选择的玉米DNA的提取  40-41
    2.2.4 用于背景选择的玉米叶片DNA提取  41
    2.2.5 PCR反应体系与反应程序  41-43
    2.2.6 PCR扩增产物的电泳分析  43
  2.3 植株抗病性鉴定  43-44
  2.4 主要农艺性状考察  44-45
  2.5 数据统计学分析方法  45-46
第三部分结果与分析  46-57
  3.1 前景选择  46-51
    3.1.1 F_1代材料的选择  46-49
    3.1.2 BC_1F_1代玉米前景选择  49-51
  3.2 背景选择  51-53
  3.3 田间抗病性鉴定  53-56
  3.4 农艺性状的考察与分析  56-57
第四部分讨论  57-61
  4.1 与抗病位点连锁的SSR标记选择的可行性  57-58
  4.2 齐319中粗缩病抗性位点对基因聚合的影响  58
  4.3 材料田间抗病性鉴定的可靠性  58-59
  4.4 标记辅助选择多基因聚合在玉米抗病育种中的应用  59-60
  4.5 本工作的不足  60-61
参考文献  61-70
致谢  70-71
攻读硕士学位期间表发的学术论文目录  71-72
学位论文评阅及答辩情况表  72

分子标记辅助选择玉米兼抗粗缩病和南方锈病的育种材料

内容摘要

全文目录

相似论文