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  • 资源分类:生物农医
  • 适用专业:生物化学与分子生物学
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资料简介
硕士论文-分子标记在玉米抗病基因聚合及其遗传传递分析中的应用,共65页,35639字
摘要
本论文利用 SSR 标记辅助选择,分别对玉米茎腐病与南方锈病两种病害的抗性基因及
玉米茎腐病、南方锈病和矮花叶病三种病害的抗性基因进行了聚合研究;利用 SSR 标记和
STS 标记分析了上述三种病害和玉米小斑病抗病基因在黄早四中的存在及其在黄早四衍生
系中的遗传传递规律。主要结果如下:
1、 对抗玉米茎腐病基因 Rpi1 和抗玉米南方锈病基因 RppQ 进行了聚合。筛选出了
用于 Rpi1、RppQ 聚合的 SSR 引物 bnlg1937、phi041,对 1145 与齐 319 杂交后获得的 F2
代个体进行了分子标记辅助选择,筛选出 7 个聚合了 Rpi1 和 RppQ 的个体。在 F3 代和
F5 代,经分子标记检测淘汰了基因型不纯的株系,在 F5 代获得了 14 个聚合有 Rpi1 和
RppQ 的株系。在 F4 代和 F5 代分别进行了南方锈病和茎腐病的田间抗性鉴定,从 14 个
候选株系中选出了 3 个对两种病害表现高抗的株系。对 F5 代的主要田间农艺性状进行
了比较,选育出了可抗玉米茎腐病和南方锈病,且农艺性状优良的 1 个自交系 DR94-1-1。
2、对抗玉米茎腐病基因 Rpi1、抗玉米南方锈病基因 RppQ 与两个抗玉米矮花叶病
基因(Rscmv1 与 Rscmv2)进行了聚合研究。筛选出了用于三种病害抗性基因聚合的四个
SSR 引物:bnlg1937、phi041、umc2311 和 phi053,对 DR94-1-1 与另一个双抗材料 41-4
(四一×1145)杂交获得的 40 个 F2 代单株进行了分子标记辅助选择,筛选出 3 个同时聚
合了 Rpi1、RppQ、Rscmv1 与 Rscmv2 四个抗病基因的单株,为选出主要农艺性状优良且
同时抗三种病害的材料奠定了基础。
3、对玉米抗病基因在黄早四及其衍生品种中的存在及传递进行了研究。SSR 分析
表明:在黄早四、4 个黄早四衍生系和衍生系配制的 4 个杂交种中都存在矮花叶病抗性
基因 mdml(t)与玉米茎腐病抗性基因 Rfg1,但不具有茎腐病抗性基因 Rpi1。只有杂交种
鲁单 981 具有南方锈病抗性基因 RppQ,其余 8 个材料都不含该基因。对小斑病抗性基
因 STS 标记的扩增结果显示 9 个材料具有大小相同的带型,序列分析显示黄早四具有
抗性基因 rhm。SSR 标记和 STS 标记分析结果与田间抗性相符合,两种分子标记可有效
地用于玉米抗性基因的遗传传递分析。
关键词:玉米;抗病基因;基因聚合;分子标记辅助选择;骨干亲本;遗传传递
目录
摘要..I
Abstract ........ III
缩略词表........ V
前言. 1
1 玉米抗病基因的定位研究... 1
1.1 玉米主要病害 ........... 1
1.2 玉米抗病基因的定位 2
1.2.1 主效抗病基因的定位..... 2
1.2.2 抗病 QTL 定位............... 2
2 作物抗病的分子育种 .......... 6
2.1 遗传转化... 6
2.2 抗病分子标记辅助育种............ 6
2.2.1 抗病基因的渗入 ............ 7
2.2.2 单个抗病基因回交方案的设计 ..... 8
2.2.3 分子标记辅助选择在基因聚合中的应用 ...... 8
2.2.4 抗病 QTL 的分子标记辅助育种.... 9
3 作物骨干亲本研究进展....... 9
3.1 骨干亲本的概念 ....... 9
3.2 骨干亲本的研究 ..... 10
3.3 玉米骨干亲本黄早四.............. 11
3.4 黄早四在玉米育种和生产上的重要意义 ............... 11
第一章 玉米抗病基因分子聚合的研究 ....... 13
1 材料与方法........ 13
1.1 材料 ........ 13
1.1.1 植物材料..... 13
1.1.2 病原............. 13
1.1.3 引物............. 13
1.2 方法 ........ 14
1.2.1 基因聚合的技术路线... 14
1.2.2 DNA 的提取 15
1.2.3 SSR 分析...... 16
1.2.3.1 SSR 反应体系及参数....... 16
1.2.3.2 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 .............. 16
1.2.3.3 银染.. 17
1.2.4 玉米茎腐病接种及抗性鉴定 ....... 17
1.2.4.1 病原菌的培养.... 17
1.2.4.2 田间接种.......... 17
1.2.4.3 田间抗性调查.. 17
1.2.5 玉米南方锈病接种及抗性鉴定 ... 18
1.2.5.1 田间接种 ........... 18
1.2.5.2 田间抗性调查.. 18
1.2.6 玉米矮花叶病接种及抗性鉴定 .... 18
1.2.6.1 田间接种.......... 18
1.2.6.2 田间抗性调查.. 18
1.2.7 田间农艺性状调查..... 19
2 结果与分析........ 20
2.1 抗玉米茎腐病基因和抗玉米南方锈病基因的聚合 20
2.1.1 分子标记引物的筛选. 20
2.1.2 F2 代分子检测结果...... 20
2.1.3 F3、F5 代分子检测结果 .............. 21
2.1.4 F4 代玉米南方锈病抗性鉴定...... 23
2.1.5 F5 代玉米茎腐病抗性鉴定.......... 24
2.1.6 田间农艺性状调查..... 28
2.1.7 双抗材料 DR94-1-1.... 30
2.2 玉米茎腐病、玉米南方锈病和玉米矮花叶病三种抗病基因的聚合...... 31
2.2.1 SSR 引物的筛选.......... 32
2.2.2 F2 代分子标记检测结果.............. 32
3 讨论 ........... 34
3.1 MAS 在聚合玉米抗病基因中的作用...... 34
3.2 MAS 和传统育种手段相结合 . 34
第二章 骨干亲本黄早四抗病基因遗传传递规律的研究 ............ 35
1 材料与方法........ 36
1.1 材料 ........ 36
1.1.1 植物材料...... 36
1.1.2 引物.............. 36
1.2 方法 ........ 37
1.2.1 DNA 的提取. 37
1.2.2 SSR 分析 ...... 37
1.2.3 STS 分析 ...... 37
2 结果与分析........ 37
2.1 mdml(t)基因的 SSR 分析 ....... 37
2.2 Rfg1 基因的 SSR 分析 ........... 38
2.3 Rpi1 基因的 SSR 分析 ........... 39
2.4 RppQ 基因的 SSR 分析 ......... 40
2.5 rhm 基因的 STS 分析............. 40
3 讨论 ... 42
3.1 黄早四中的抗病基因.............. 42
3.2 分子标记在骨干亲本研究中的应用....... 42
3.3 研究展望. 43
结论............... 44
参考文献 ....... 45
致谢........... 50
硕士期间发表的论文... 51
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