Mo17抗玉米丝黑穗病的基因效应分析

在人工接种条件下研究了玉米丝黑穗病重要抗源Mo17在不同感病背景下的基因效应差异。两背景下不同世代间玉米抗丝黑穗病程度存在极显著差异，F1和F2的病株率介于双亲之间，偏向与抗病亲本，均无超亲优势，F1与双亲回交，后代的病株率基本偏向于回交亲本；玉米抗丝黑穗病的遗传分别符合六参数和四参数模型，其遗传贡献中主要以加性和显性效应为主，但在黄早四背景下表现为超显性且存在明显的上位效应，而3788背景下加性、显性效应相当，且仅存在加性、显性上位效应；以Mo17为抗病亲本组合的抗病性至少由1对抗性基因控制，估计的基因对数为0.48~1.03。     

玉米抗丝黑穗病QTL分析

以Mo17（抗）×黄早四（感）的F₂分离群体（191个单株）为作图群体,构建了含有84个SSR位点和48个AFLP位点的遗传连锁图谱,全长1 542.9 cM,平均图距11.7 cM。在吉林省公主岭和黑龙江省哈尔滨2个地点通过人工接种方法对184个相应的F₃家系（缺失7个）进行抗病鉴定。采用复合区间作图法对抗丝黑穗病数量性状位点（QTL）进行定位及遗传效应分析。在吉林公主岭地区检测到5个QTL,分别位于第1、2、3、8、9染色体上,解释的表型方差为10.0%~16.3%。在黑龙江哈尔滨地区也检测到5个QTL,分别位于第1、2、3、4、7染色体上,解释的表型方差为4.6%~13.4%。比较分析发现,两地一致在第2、3染色体上各检测到1个QTL,其中第2染色体上的表现为超显性效应,第3染色体上的表现为加性效应。研究结果为玉米抗丝黑穗病种质改良提供了重要信息。     

玉米抗甘蔗花叶病毒的遗传分析

选用2个抗病自交系（黄早四、Pa405）与2个感病自交系（掖107、Mo17）配制4套杂交组合,通过对双亲、F1、F2及回交群体苗期植株叶片危害度和成株期植株病级的调查分析,研究了玉米抗甘蔗花叶病毒的遗传规律。结果表明,苗期和成株期玉米杂交组合F1的抗感程度与遗传背景有关,抗性遗传不符合加性-显性模型。掖107组配的两个组     

大豆对SMV抗侵染与抗扩展的遗传分析

大豆花叶病毒（SMV）抗性研究最早着重于系统病症,后来发现感病材料还存在发病程度上的遗传差异,抗侵染与抗扩展并不相同,从而鉴别出一批具不同类型抗性的抗源。本研究利用抗侵染和抗扩展品种（系）配置10个不同类型杂交组合,在分别接种Sa或SC8株系条件下,研究两类抗性的遗传模式。结果表明,大豆对大豆花叶病毒抗侵染和抗扩展分属不同遗传体系,抗侵染由一对主基因控制,抗病对感病表现为显性;抗扩展由一对加性主基因+加性-显性多基因控制,F₂代主基因和多基因遗传率分别为23.91%~74.97% 和18.43%~37.04%,F_2∶3代主基因和多基因遗传率分别为49.46%~82.42% 和17.42%~39.93%,抗性大小依亲本而异。两类抗性都有育种价值。因中抗×高感组合的遗传率明显低于高感×高抗组合,抗扩展育种应尽量选择抗性强的品种作亲本。     

玉米抗南方型锈病基因共分离分子标记的研究

本文以玉米(Zea mays L.)抗南方型锈病自交系P₂₅和感病自交系F₃₄₉的F₁与F₃₄₉回交,并连续回交所得BC₅代的F₃₄₉抗病近等基因系（nearly isogenic lines,NILs）为材料,以RGA（resistance gene analogs）的方法,在抗病自交系中克隆出一条321 bp的特异性DNA条带。根据序列比对的结果,设计出新的引物作为分子标记,在96株BC₇、BC₄F₅NILs及其亲本和杂种F₁群体上进行鉴定,其中94株的田间抗感结果与分子检测结果一致,选择的有效率达97.9%。此标记扩增效果清晰,可重复性强,在抗玉米南方型锈病的分子标记辅助育种研究中有应用价值。     

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。     

基于Meta分析构建抗玉米粗缩病的染色体单片段代换系

为发掘玉米粗缩病抗性基因,解析其遗传规律。借助IBM2 2008 Neighbors遗传图谱,整合已报道的92个抗玉米粗缩病QTLs(Quantitative trait locus),通过Meta分析获得24个"一致性"抗病区间。利用生物信息分析,确定抗病区段的物理位置信息,在相关区段对郑58和齐319的全基因组重测序序列分析鉴定出7 142个InDel位点,其中546个含有InDel位点的序列可用于引物开发,进一步通过试验筛选出在郑58和齐319第2,4,5,6,7,8,10号染色体上的多态InDel位点158个。以抗粗缩病玉米自交系齐319为供体亲本,感病优良自交系郑58为受体亲本,利用上述InDel标记辅助选择构建整套染色体单片段代换系材料。为抗玉米粗缩病QTL位点的精细定位提供了可能,也为抗病育种提供新的种质资源。     

玉米种质资源抗丝黑穗病性鉴定研究

玉米丝黑穗病是我国春玉米区的重要病害。利用抗病品种是玉米丝黑穗病综合防治技术的关键措施。我国玉米种质资源丰富,通过人工接种方法可筛选出一批抗病材料供育种利用。本文报道1987～1989年的鉴定结果。一、材料和方法(一)玉米资源:由黑龙江省农科院品资室等30个单位提供,每份材料250粒左右。对照自交系黄早四(感病)、Mo17(抗病)均由中国农科院品资所统一提供。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23的RFLP标记定位及其STS标记的转化

用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本金刚30（JG30）杂交,构建了包含2562个单株的F₂作图群体。用水稻白叶枯病广致病菌系P6进行抗性鉴定表明,F₂植株抗感分离比严格符合3：1。根据日本水稻基因组计划RGP水稻高密度图谱上的RFLP探针对F₂群体中的145个感病单株进行RFLP检测和连锁分析,获得了6个与Xa23紧密连锁的RFLP分子标记。其中RFLP标记C1003A靠着丝粒一侧,与Xa23的遗传图距为0.4cM,为Xa23的图位克隆奠定了重要基础。并将标记C1003A成功地转化为STS标记,为分子标记辅助选择育种（MAS）提供了方便有效的分子标记。     

玉米抗纹枯病QTL定位

以玉米自交系R15（抗）×掖478（感）的229个F₂单株为作图群体,构建了包含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,全长1 666 cM,平均图距11.4 cM。通过麦粒嵌入法对F2:4群体进行人工接种纹枯病菌,并以相对病斑高为病级划分标准鉴定了玉米纹枯病的抗性。用复合区间作图法分析抗病QTL及遗传效应,共检测到9个抗性QTL,分布于第1、2、3、4、5、6和10条染色体上,单个QTL可解释表型方差的3.72%~7.19%,其中有2个QTL位于染色体6.01抗病基因簇附近。     

玉米低植酸自交系的筛选与遗传机理的初步研究

玉米、小麦、水稻及豆类籽粒中的植酸, 通常被看作抗营养因子, 所以培育低植酸作物具有重要的应用价值。本试验通过对20份玉米自交系的无机磷含量分析, 发现齐319的无机磷含量接近0.93 mg mg^-1, 远高于一般材料(0.15 mg mg^-1)。进一步分析表明, 其植酸磷含量为1.31 mg mg^-1, 与意大利Nielsen实验室2003年报道的玉米低植酸突变体lpa24/ lpa2411植酸磷含量(1.20 mg mg^-1)接近, 显著低于Lpa241/Lpa241野生型和常规的玉米自交系(>2.8 mg mg^-1)。对齐319低植酸性状的初步遗传分析表明, 其控制基因呈隐性遗传并可能与lpa241/lpa241基因等位, 但与lpa241/lpa241突变体中肌醇-3-磷酸合成酶(MIPS)蛋白表达量下降不同, 齐319的MIPS蛋白质表达量显著增加, 暗示二者的低植酸性状都与MIPS的异常表达有关, 但二者的控制机理不同。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因的发现及初步定位

由SCMV引起的矮花叶病是我国的主要玉米病害之一, 鉴定和发掘新的抗病基因对于玉米抗病遗传育种具有重要意义。以抗病自交系海9-21和感病自交系掖478杂交的一个BC₂F₃群体为试验材料, 通过人工接种矮花叶病毒进行抗病性鉴定, 发现该分离群体中抗病植株与感病植株数符合1∶3的分离比例, 推测其抗病基因是由1对隐性基因控制。抗感池和SSR标记连锁分析表明, 存在一个新的玉米矮花叶病隐性抗病基因(或等位基因), 将该基因命名为scm3。scm3基因来源于抗病玉米自交系海9-21, 位于第3染色体短臂3.04~3.05区域, 在SSR标记umc1965和bnlg420之间, 遗传距离分别为45.7 cM和6.5 cM。连锁的标记还有umc1307、umc2265、bnlg2241和umc2166, 它们与scm3之间的遗传距离分别是8.3、13.3、15.5和19.7 cM, 这些SSR标记与scm3基因在染色体上的排列顺序为umc1965—scm3—bnlg420—umc1307—umc2265—bnlg2241—umc2166。     

Characterization and molecular mapping of <Emphasis Type="Italic">RsrR</Emphasis>, a resistant gene to maize head smut

Maize head smut (MHS) caused by the fungi Sporisorium reilianum (Kühn) Landon and Fullerton (S. reilianum) is the most serious disease occurred in China recently. There are only a few reports concerning the genetics of this disease and the resistant gene of maize. In this paper a new dominant resistant gene to MHS caused by the pathogen Shenyang-1 of S. reilianum was discovered from a newly developed resistant inbred line ‘R24’ and was named RsrR. RsrR gene was molecular tagged and mapped on the long arm of maize chromosome 1 via simple sequence repeat-bulked segregant analysis (SSR-BSA) and sequence related amplified polymorphism (SRAP)-BSA analysis, the nearest linkage marker is 2.5 cM apart from the RsrR gene. The gene RsrR has been transferred into two elite maize inbred lines, ‘Huangzao4’ and ‘Qi319’, through traditional hybridization and marker assisted selection. The converted lines can be used in maize MHS-resistance breeding.     

小麦新种质N9628-2抗白粉病基因的SSR分析

以抗白粉病的波斯小麦-小伞山羊草双二倍体Am9为母本, 与高感白粉病的普通小麦品种陕160杂交, 并用陕160回交一次, 从其后代中选育的普通小麦种质N9628-2对陕西省关中地区白粉病流行小种关中4号表现免疫。为了明确N9628-2所携带抗性基因的遗传方式及与抗性基因连锁的分子标记, 对该种质的抗白粉病基因进行了遗传分析和SSR标记分析。用高感白粉病品种陕160、陕优225与N9628-2杂交, F₁代对白粉病均表现高抗, F2代抗感分离比例均符合3∶1, 表明N9628-2的白粉病抗性由1对显性基因控制。通过208对SSR引物对陕160 ´ N9628-2 F2代抗感分离群体的142个单株的检测, 发现位于6A上的SSR位点Xwmc553和Xwmc684在双亲和抗、感池间有特异性, 并与抗性基因连锁, 遗传距离分别是10.99和7.43 cM, 表明抗病基因可能位于6A染色体上。 用中国春部分第6同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证, 进一步将抗性基因定位在6AS。用连锁的SSR标记和相关亲本分析表明, 该抗病基因可能来源于小伞山羊草Y39, 它不同于已有抗白粉病基因, 可能是一个新基因。     

玉米低植酸自交系的鉴定及其连锁分子标记的初步筛选

降低玉米植酸含量对于改善玉米营养品质具有重要的意义,挖掘低植酸玉米种质,培育低植酸品种是一种有效降低植酸的途径。在前期工作中,我们筛选获得并初步鉴定了1个低植酸的玉米自交系齐319。本研究进一步鉴定了该自交系的植酸含量,发现它仅为常规玉米自交系的1/4左右,田间发现,其发芽率略低,但发芽后的植株生长正常,进而利用齐319与Lpa241杂交获得F₂群体,分析表明F₂群体的植酸含量呈现分离, 符合3∶1比例, 确定该性状受隐性单基因控制,在此基础上,初步筛选了与低植酸性状连锁的分子标记,发现第2染色体长臂上的2个标记(IDP7818和IDP7635)与低植酸性状连锁。这一工作为分子标记辅助的玉米低植酸育种奠定了基础。     

Molecular mapping of a major QTL conferring resistance to SCMV based on immortal RIL population in maize

Sugarcane mosaic virus (SCMV) is one of devastating pathogens in maize (Zea mays L.), and causes serious yield loss in susceptible cultivars. An effective solution to control the virus is utilizing resistant genes to improve the resistance of susceptible materials, whereas the basic work is to analyze the genetic basis of resistance. In this study, maize inbred lines Huangzao4 (resistant) and Mo17 (susceptible) were used to establish an F₉ immortal recombinant inbred line (RIL) population containing 239 RILs. Based on this segregation population, a genetic map was constructed with 100 simple sequence repeat (SSR) markers selected from 370 markers, and it covers 1421.5 cM of genetic distance on ten chromosomes, with an average interval length of 14.2 cM. Analysis of the genetic map and resistance by mapping software indicated that a major quantitative trait locus (QTL) was between bin6.00 and bin6.01 on chromosome 6, linked with marker Bnlg1600 (0.1 cM of interval). This QTL could account for 50.0% of phenotypic variation, and could decrease 27.9% of disease index.     

大豆对SMV SC-7株系群的抗性遗传与基因定位

科丰1号×南农1138-2的P₁、P₂、F₁和180个重组自交家系接种SC-7株系群的鉴定表明,P₁与F₁全抗,P₂全感,说明抗性为显性;重组自交家系抗、感按1∶1分离,说明抗性由一对基因控制。利用王永军等的遗传连锁图对SC-7株系群的抗性基因进行连锁分析,将抗病基因Rsc-7定位于N8-D1b＋W连锁群上,并与已定位的5个抗性基因中的3个连锁,还有一个与之相连锁的标记LC5T,其排列顺序和遗传距离为Rsa (30.6 cM) Rsc-7 (22.1 cM) Rn3 (10.3 cM) Rn1 (15.8 cM) LC5T。