69份玉米自交系的遗传关系分析及三大病害鉴定有效标记的筛选

以69份玉米自交系为试材,利用70对SSR引物对其进行遗传多样性和群体结构分析,从42对已定位与大斑病、丝黑穗病和茎腐病3大病害抗性基因连锁的分子标记中筛选适于病害鉴定的有效SSR标记。结果表明,69份自交系划分为PA、PB、Lancaster、塘四平头和旅大红骨5个类群,采用UPGMA聚类方法和群体结构聚类划分结果基本一致;从42对相关标记中筛选出大斑病鉴定有效标记3个(umc1316、umc2212、umc1327)、丝黑穗病鉴定有效标记1个(SSR148152)和茎腐病鉴定有效标记1个(SSR58),基于上述5个有效标记能够明显地区分三大病害综合表现抗和感的材料。     

基于吉846/掖3189重组近交系群体的玉米丝黑穗抗性的QTL分析

基于实验室前期构建的吉846(高抗)/掖3189(感病)含273个家系的F7重组自交系(RIL)群体的连锁图谱,进一步筛选多态性的SSR标记加密图谱,结合3年抗病鉴定结果对玉米抗丝黑穗病进行QTL定位。结果表明,将亲本间存在差异的66个新SSR标记加密到遗传图谱中,构建含160个SSR标记和49个AFLP标记的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组3302.8 cM,平均图距15.8 cM。应用完备区间作图法共检测到3个抗丝黑穗病相关QTL,分别位于染色体bin2.09、bin3.04和bin9.04区域。利用混合线性模型法检测到7个未报道的抗病相关QTL,分别位于染色体bin2.05、bin6.02、bin8.05、bin9.01、bin10.03和bin10.07区域。     

257份玉米自交系分子ID的构建

选取分布于玉米染色体10个连锁群上的100对SSR引物, 筛选出64对多态性稳定的引物对257份玉米自交系进行检测, 共检测出422个等位变异, 每对引物检测到的等位变异数范围在3～9个, 平均6.59个。根据引物的等位基因变异数, 将电泳谱带的统计结果数字化, 采用资源特征分析软件IDAnalysis1.0进行数据分析, 结果表明, 仅需10对引物(bnlg1154、bnlg1451、bnlg244、bnlg125、umc1127、umc1016、bnlg2291、umc2122、umc1545、bnlg197)就可构建一套供试自交系的分子ID, 可以快速、有效地区分玉米自交系。     

玉米O2和Wx基因内及O16基因连锁SSR位点的等位变异研究

以13个o2o2基因型的高赖氨酸玉米自交系、3个o16o16基因型的高赖氨酸玉米自交系、13个wxwx基因型的糯玉米自交系和8个普通玉米自交系为材料,用3个02基因内SSR标记(umc1066、phi057和phi112)、2个与o16基因连锁的SSR标记(umc1141和umc1121)和2个wx基因内SSR标记(phi027和phi061)检测上述材料的基因组DNA,了解3个基因内共7个SSR位点的等位变异情况.结果表明,7个SSR位点均有丰富的等位变异,这些变异可导致o2o2与O2O2基因型、o16o16与O16O16基因型间子粒赖氨酸含量的差异以及wxwx与WxWx基因型间糯性的差异.     

不同浓度戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病防治效果分析

以高感玉米丝黑穗病品种为试验材料，人工接种丝孢堆黑粉菌，验证在设定药种质量比包衣下，采用0.1%～1.1%不同浓度梯度戊唑醇种衣剂进行不同播期处理，对玉米丝黑穗病的防治效果，分析玉米播种至8叶期的土壤温湿度对玉米丝黑穗病发生的影响。结果表明，土壤温度是丝黑穗病菌侵染的关键因子。不同播期处理，玉米丝黑穗病发生率差异较大，播期早，出齐苗时间长，玉米丝黑穗发病重；播期晚，出齐苗时间短，丝黑穗病发生相对轻。0.1%～1.1%浓度戊唑醇种衣剂防治玉米丝黑穗病效果为53.07%～90.87%，0.9%戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病的防治效果最好。     

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

 利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数（PIC值）变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361~0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。     

大穗材料高麦1号/ 密小穗F2群体穗长性状的QTL初步定

为了解小麦穗长性状的遗传特性,并将其应用于分子标记辅助育种,以大穗材料高麦1号/密小穗的292个植株的F2群体为材料,利用SSR标记对穗长进行了QTL定位分析.结果表明,选用500对SSR引物对高麦1号和密小穗两个亲本进行多态性检测,共获得180对在双亲问有多态性的引物,多态性引物检出率为36.0％.利用这180对引物进一步进行F2群体筛选,有96对引物在群体中表现出多态性,占多态性标记的53.3％.利用QTL_IciMapping软件构建出小麦染色体组的8个连锁群图谱,并将96对SSR引物定位到遗传连锁图谱上.图谱全长1 383.29 cM,标记间的平均遗传距离15.37 cM.平均每个连锁群有11.25个标记,含有标记最多的是4A和6B染色体,各有17个标记,其次是3A和7B染色体,含有9～14个标记,1B和5D染色体含有的标记最少,只有5～7个.共检测出7个与穗长相关的QTL位点,包括6个加性QTL和1个加性+显性QTL.7个QTL的加性效应值均为正值,单个QTL的贡献率为2.04％～15.26％.其中3A染色体上的QTL位点距离其最近标记只有0.58 cM,为连锁最紧密的一个位点,并且其加性效应值最大,可解释表型变异的15.26％.因此,3A染色体上存在控制穗长的主效基因.     

SSR分子标记在玉米杂种优势群划分中的应用

利用SSR标记研究了20个玉米自交系的遗传变异,初步进行了杂种优势群划分,从85对SSR引物中筛选出70对扩增产物具有稳定多态性的引物.70对引物在供试材料中共检测出270个等位基因变异,每对引物检测到等位基因2～6个,平均3.86个,多态性信息含量变化范围为0.26～0.80,平均多态性信息量为0.59.20个自交系之间的遗传相似系数变化范围为0.5946～0.7711,平均为0.6601.UPGMA聚类分析结果表明,供试自交系可分为5群,分类结果与系谱基本一致,划群后群间平均距离大于群内平均距离,群间平均产量大于群内平均产量.SSR标记可以进行玉米自交系遗传变异分析,并用于杂种优势群的划分。     

玉米农艺性状QTL定位分析

以苏玉16(JB×Y53)的F2∶3家系为试验材料,选用分布在玉米10条染色体上的556对SSR引物,对玉米农艺性状进行基因定位并分析其遗传效应。结果表明,556对SSR引物对亲本Y53、JB及其F1进行多态性检测,获得85对多态性引物,多态率为15.3%,其中有76对引物扩增带型清晰,可用于后续QTL的研究工作。共检测到3个与抽穗期QTL连锁的标记,可解释表型变异的8.16%～14.10%;6个与株高QTL连锁的标记,可解释表型变异的6.01%～15.83%;6个与穗位高QTL连锁的标记,可解释表型变异的9.58%～31.89%;4个与茎粗QTL连锁的标记,可解释表型变异的5.84%～11.05%;2个与雄穗分枝数QTL连锁的标记,可解释表型变异的13.21%～24.76%;2个与雄穗长QTL连锁的标记,可解释表型变异的7.56%～7.67%;2个与散粉期QTL连锁的标记,可解释表型变异的7.14%～16.72%。     

玉米分子遗传图谱的构建

以R15(抗)和Ye478(感)为亲本配制F2分离群体并以该群体为作图群体。利用778对SSR引物对亲本R15、Ye478之间的多态性进行了检测,筛选出159对多态性SSR引物用于F2群体分析。利用这159对(20.4%)多态性标记构建玉米的遗传连锁图谱,其中有9个SSR标记没连锁上。其余150个标记分布于玉米的10条染色体上,覆盖玉米基因组1775.7cM,标记间平均距离为11.8cM。     

玉米抗丝黑穗病主效位点连锁分子标记利用效率的初步分析

研究利用前人开发的与玉米抗丝黑穗病主效QTL（bin2.09）紧密连锁的分子标记,在明确标记在bin2.09区域位置基础上,对不同来源的37份自交系进行抗感区分。结果表明,各标记在不同血缘自交系与黄早四抗病近等基因系间的区分效率有较大差异,其中,STS标记MZA6393在所有感病自交系与黄早四抗病近等基因系之间的区分效率最高,为75.7%,dCAPS标记LSdCAP3与LSdCAP2的区分效率次之;多数标记对SPT血缘自交系的区分效果较好,且各标记对高感自交系的区分效果优于感病自交系,并最终预测由dCAPS标记LSdCAP2和STS标记MZA6393界定的片段可能为玉米抗丝黑穗病主效功能片段。     

抗玉米丝黑穗病分子标记辅助育种研究

玉米丝黑穗病是春玉米生产中的主要病害之一,在世界范围内普遍发生。利用前期研究获得的主效QTL,采用分子标记辅助选择与常规育种技术相结合方法,成功地把抗病基因区段导入到10个玉米骨干自交系中,获得一批抗病自交系。利用这些抗病自交系组配的杂交种,使玉米丝黑穗病的抗性得到大幅度提高。     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

玉米骨干亲本对主要病害的抗性及其传递规律

选用5个玉米骨干亲本Mo17、黄早4、掖478、自330和丹340及其68个衍生品系,对大斑病、小斑病、丝黑穗病、弯孢叶斑病、禾谷镰孢茎腐病、矮花叶病和黑粉病的抗性进行鉴定.结果 表明,黄早四具有较好的多抗和兼抗性,60.7％衍生品系对大斑病达中抗以上水平,82.0％高感或感小斑病,对小斑病的抗性较易丢失,感丝黑穗病易...     

室内人工接种玉米丝黑穗病抗性分级标准的建立

以40份已知抗性级别的玉米自交系为试材,采用优化的苗期室内接种技术接种丝黑穗病菌并检测,将侵染率与历年田间平均发病率进行回归分析,进而确定该评价方法的抗性分级标准,最终组装形成完整的评价技术体系。结果表明,苗期室内接种病菌后40份玉米自交系的侵染率与历年平均田间接种发病率之间存在极显著正相关,相关系数r=0.857 0,回归方程为y=0.000 4x~3-0.066 7x~2+3.813 7x+17.494。抗性分级标准:侵染率0~20.0%为高抗,20.1%~40.0%为抗病,40.1%~50.0%为中抗,50.1%~90.0%为感病,90.1%~100%为高感。     

西北旱区主要优质蛋白玉米自交系的遗传多样性研究

采用SSR标记技术对30个已知来源的优质蛋白玉米自交系的遗传背景进行了遗传多样性分析。结果表明,从筛选出的29对有多态性的SSR引物中共检测出141个等位位点,每个位点检测到等位基因3～8个,平均4.86个。SSR标记聚类将这些材料分为4个类群,主坐标分析将其分为8组。2种分类方法所得结果基本一致,主坐标分析更能详细反映30个自交系间的亲缘关系。     

利用SSR标记分析高油玉米与普通玉米自交系间的遗传关系

利用120对SSR引物分析10个高油玉米自交系及其与21个属于不同优势类群普通玉米自交系间的遗传关系,并初步进行了种质类群划分。结果表明,供试自交系共检测到429个等位基因变异,平均每个位点的等位基因数为3.56个,多态性信息量为0.12～0.85;遗传距离为0.10～0.72,平均为0.57。聚类结果表明,两类自交系间遗传差异明显;高油玉米自交系与各普通玉米自交系以及不同优势类群普通玉米自交系间均存在较大遗传差异;普通玉米自交系聚类结果与生产上利用高优势杂交种的组配效果相吻合,高杂种优势组合的双亲自交系均属于不同类群,而在同一类群自交系间尚未组配出具有高杂种优势的组合。     

利用SSR标记分析35份糯玉米种质的遗传多样性

以引进的35个糯玉米自交系和5个我国普通玉米杂种优势群的标准检验种为供试材料,利用SSR标记分析他们的遗传多样性和亲缘关系.结果表明,30对SSR引物共检测到140个等位基因变异,每对引物的等位变异数为2～8个,平均为4.67个;SSR标记的多态性信息量在0.198 6～0.794 7之间,平均为0.584 0;材料间的遗传距离在0～0.923 1之间,平均值为0.645 3.40份材料可以分为4个类群,与可追踪的系谱信息基本一致.