南方玉米锈病抗病基因的定位及不同遗传背景对基因标记的比较分析

玉米自交系齐319高抗南方玉米锈病。利用SSR标记技术和BSA分析对齐319抗南方玉米锈病基因进行了标记分析,结果表明SSR标记phi041和phi118与齐319抗南方锈病基因连锁,其遗传距离分别为7.69cM和8.55cM。因此南方玉米锈病抗病基因定位于玉米10号染色体短臂上。本研究进行的抗病基因标记,选择使用了两个杂交组合的3个分离群体,标记结果显示同一杂交组合的不同分离群体其标记结果是一致的,而不同组分分离群体的标记结果有显著差异,这可能与基因的遗传背景相关。因此,在进行基因标记分析时,选择合适的分离群体是至关重要的。     

玉米自交系CML470抗南方锈病基因的定位

南方锈病是我国玉米产区的主要病害,玉米抗病品种的利用是控制其为害的一条最为安全和经济的途径。但是,在我国当前的玉米育种中,所利用的玉米南方锈病基因多来自美国杂交种78599等。为寻找新的南方锈病抗病基因,本研究对CIMMYT自交系CML470的抗性进行了遗传分析。结果发现CML470的抗性由一个显性抗病基因（定名为RppC）控制,该抗病基因被定位于10号染色体短臂端部,位于SSR标记umc1380和umc1291之间,分别与两标记相距3.5 cM和8.8 cM。通过回交,并利用分子标记辅助选择,RppC被转移到了优良自交系昌7-2中。     

玉米抗南方锈病种质资源初步鉴定及遗传多样性分析

南方锈病是玉米生产上的重要病害。2013-2015年在广西南宁和北京昌平对903份玉米种质资源进行了抗南方锈病的初步鉴定与评价,并利用SSR标记对筛选出的部分抗性材料进行了遗传多样性分析。结果表明,在903份种质中,8份自交系在广西南宁和北京昌平均对南方锈病表现高抗(HR),占总鉴定种质的0.9%;29份材料表现为抗病(R),占比3.2%,包括27份自交系和2份农家种;中抗种质(MR)100份,占比11.1%;感病(S)和高感(HS)种质分别为181和585份,占鉴定材料的20.0%和64.8%。由此可见,玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,在不同地点均表现高抗的材料是难得的抗源。不同地理来源的玉米种质对南方锈病的抗性水平存在较大差异,其中抗性资源较为丰富的是源自内蒙古和山西的种质。42对多态性SSR引物在50份抗锈病材料中,共扩增出141个条带,多态性条带139个,多态位点百分率(PPB)为98.58%。平均等位基因数(Na)1.98,平均有效等位基因数(Ne)1.59,平均Nei's基因多样性(H)0.34,平均多态性信息含量(PIC)0.78,平均Shannon's信息指数(I)0.51;通过UPGMA聚类分析,50份抗病材料被划分为2个类群,其中,第Ⅰ类群又可划分为5个亚类,表现出较高的遗传多样性,为抗病育种中抗源的选择和利用提供参考信息。     

玉米种质资源抗南方锈病鉴定

玉米南方锈病已成为近几年我国夏玉米生产区间歇性暴发流行的病害,对玉米生产构成严重威胁,病害流行年份可造成10%以上的产量损失。目前,已确认的抗病自交系非常有限,而抗病育种急需不同抗性控制背景的自交系。为发掘和丰富可利用的南方锈病抗源,于2008～2012年,在广西南宁采用田间人工接种方法对1589份玉米种质资源进行抗南方锈病鉴定。通过高病害压力和连续多年的鉴定,从1589份玉米种质中鉴定出高抗（HR）材料26份,占鉴定总数的1.64%;抗病（R）材料137份,占鉴定总数的8.62%;中抗（MR）水平的材料382份,占鉴定总数的24.04%;感病（S）材料489份,占鉴定总数的30.77%;高感（HS）材料555份,占鉴定总数的34.93%。总体上抗南方锈病种质较少,引进种质中抗病类型材料的比例略高。经重复鉴定,筛选出赤556等18份自交系、老来秕等3份地方品种、A69等4份来自津巴布韦的材料、引自CIMMYT的Dr11表现稳定高抗南方锈病,为今后我国玉米抗南方锈病育种提供了新的抗性资源。     

玉米P25自交系抗锈病基因的遗传分析及SSR分子标记定位

以玉米南方型锈病免疫自交系P2 5和感病自交系F3 4 9及F1、F2 、B1和B2 为材料 ,采用主基因 多基因混合遗传模型研究了P2 5的抗病遗传规律。结果表明 :自交系P2 5的抗病基因为一主基因 ,表现为加性效应 ,没有检测出多基因 ,其在F2 、B1和B2 群体的遗传率分别为 81 88%、38 14 %和 5 5 1%。利用SSR分子标记技术 ,以组合P2 5×F3 4 9的F2 :3 家系作为构图群体 ,构建了玉米SSR遗传连锁图谱 ,并将玉米抗南方型锈病基因定位于 10号染色体上 ,与phi0 5 9标记的遗传距离为 5 8cM。     

齐319携带的南方玉米锈病抗性基因的遗传初析

我国选育的优良玉米自交系齐319高抗南方玉米锈病。通过用病原菌接种齐319分别与5个不同感病自交系的杂交,回交4个世代的P1,P2,F1,F2,BC1F110个分离群体和抗病感病参数的调查结果表明：F1整齐一致,表现抗病;F2和BC1F1抗感分离,经x^2－检验分别符合3：1和1：1的分离比例。据此,齐319携带的南方玉米锈病抗性基因是由显性单基因所控制。     

玉米叶绿素含量的QTL定位

为了探讨玉米叶绿素含量的遗传规律, 以A150-3-2×Mo17杂交组配的189个F2单株作为作图群体, 构建了具有112个标记位点的玉米分子遗传图谱, 于喇叭口期和开花期分别进行了玉米叶绿素a含量(chla), 叶绿素b含量(chlb), 其他叶绿素含量(chlc)和叶绿素总含量(chlz)4个性状的测定, 并进行QTL分析。在喇叭口期和开花期共检测到32个QTL, 分布在除第6和10染色体以外的其他染色体上。在喇叭口期检测到24个QTL, 分布于第1、2、3、5、7、8和9染色体上, 叶绿素a、叶绿素b、其他叶绿素和叶绿素总含量各检测到6个QTL, 在同一区间内检测到的4个性状的QTL之间的距离在0~2 cM之间。喇叭口期检测到控制叶绿素a、叶绿素b、其他叶绿素和叶绿素总含量的4个主效QTL位于第5染色体上的umc1098~bnlg557区间, 分别可解释表型变异的11.63%、10.3%、10.77%和11.51%。开花期检测到8个QTL, 分布于第4和5染色体上。其中叶绿素a、叶绿素b、其他叶绿素和叶绿素总含量各2个QTL。标记umc1098和bnlg557之间同时存在控制喇叭口期4个叶绿素含量性状的QTL和开花期控制叶绿素a和叶绿素b的QTL。标记umc2308和bnlg386之间只存在控制开花期4个叶绿素含量性状的QTL。     

拔节期与抽穗期玉米抗纹枯病相关QTL的初步定位

以玉米自交系R15(抗)×478(感)的F_2分离群体为作图群体,构建了包含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1666 cM,平均图距11．4 cM。通过麦粒嵌入法对229个F_(2：4)家系进行人工接种纹枯病菌,于玉米拔节期和抽穗期进行纹枯病的抗性鉴定。应用复合区间作图法分析两个时期的抗病QTL及遗传效应。结果共检测到17个抗性QTL,其中以拔节期病情指数为指标共检测到9个QTL,分别位于第1、2、3、4、5、6、和10染色体上,可解释的表型变异为3．72%-9．26%;以抽穗期的病情指数为指标共在7条染色体上检测到10个抗玉米纹枯病的QTL,分布于第2、3、4、5、6、8和9染色体上。单个QTL可解释的表型变异为4．27%-9．27%。两个时期共检测出2个共同QTL,它们分别位于第2染色体的bnlgl662-bnlg1940区间和第6染色体的umc1006-umc1723区间。定位结果表明两个时期检测出的抗性QTL的差异表达与玉米不同发育时期基因的时空表达有密切关系,从而反映在纹枯病的抗性位点差异性上．这为玉米抗病选育提供新的信息。     

QTL定位的研究方法

QTL 定位就是采用类似单基因定位的方法将QTL定位在遗传图谱上 ,确定 QTL与遗传标记间的距离 (以重组率表示 ) [1]。根据标记数目的不同 ,可分为单标记、双标记和多标记几种方法。根据统计分析方法的不同 ,可分为方差与均值分析法、回归及相关分析法、矩估计及最大似然法等。根据标记区间数可分为零区间作图、单区间作图和多区间作图。此外 ,还有将不同方法结合起来的综合分析方法 ,如 QTL复合区间作图 (CIM)、多区间作图 (MIM)、多 QTL作图、多性状作图 (MTM)等等。建立在标记与数量性状之间相互关联基础上的关联分析方法主要有…     

玉米SSR遗传图谱的构建及产量性状基因定位

利用中国农大培育的高产,多抗性玉米杂交组合农大3138的F2：3家系为材料,构建了具有80对SSR标记的玉米遗传图谱,标记间平均距离25．42,覆盖玉米基因组的2033.4cm,采用随机区组田间设计,考察了230个家系的穗长,秃尖长,穗粗,穗行数,千粒重,穗重,单株粒重,利用区间作图法分析了影响各性状的数量性状基因座位（QTL）,共检测到30个QTLs,单个性状的QTLs为3－5个,QTLs解释变异量占总变异量的比例变化范围为9．5％－55．3％。     

Fine Mapping of RppP25, a Southern Rust Resistance Gene in Maize

Southern rust (Puccinia polysora Underw.) is a major disease that can cause severe yield losses in maize (Zea mays L.). In our previous study, a major gene RppP25 that confers resistance to southern rust was identified in inbred line P25. Here, we report the fine mapping and candidate gene analysis of RppP25 from the near-isogenic line F939, which harbors RppP25 in the genetic background of the susceptible inbred line F349. The inheritance of resistance to southern rust was investigated in the BC₁F₁ and BC₃F₁ populations, which were derived from a cross between F939 and F349 (as the recurrent parent). The 1:1 segregation ratio of resistance to susceptible plants in these two populations indicated that the resistance is controlled by a single dominant gene. Ten markers, including three simple sequence repeat (SSR) markers and seven insertion/deletion (InDel) markers, were developed in the RppP25 region. RppP25 was delimited to an interval between P091 and M271, with an estimated length of 40 kb based on the physical map of B73. In this region, a candidate gene was identified that was predicted to encode a putative nucleotide-binding site leucine-rich repeat (NBS-LRR) protein. Two co-segregated markers will aid in pyramiding diverse southern rust resistance alleles into elite materials, and thereby improve southern rust resistance worldwide.     

玉米种质资源H21和Mo17抗亚洲玉米螟的QTL分析

本研究以H2 1×Mo17的F2 :3 群体 (12 0个家系 )为作图材料 ,利用SSR和AFLP标记对玉米资源H2 1的亚洲玉米螟抗性进行了数量性状位点 (QTL)分析。结果表明 ,基于叶片侵食度性状 ,检测到 3个QTL ,分别位于染色体 1、5、8上 ;基于茎秆虫孔数性状 ,检测到 3个QTL ,分别位于染色体 4和 10 (2个 )上 ;基于茎秆隧道长度性状 ,检测到 2个QTL ,位于染色体 4和 8上 ;以隧道长度 /虫孔数为鉴定性状 ,检测到 1个QTL ,位于染色体 4上。这些QTL所能解释的表型变异在 7 7%～5 1 8%之间。超显性是QTL作用的主要方式。     

Identification and Fine Mapping of rhm1 Locus for Resistance to Southern Corn Leaf Blight in Maize

rhm1 is a major recessive disease resistance locus for Southern corn leaf blight (SCLB).To further narrow down its genetic position,F 2 population and BC 1 F 1 population derived from the cross between resistant (H95 rhm) and susceptible parents (H95) of maize (Zea mays) were constructed.Using newly developed markers,rhm1 was initially delimited within an interval of 2.5 Mb,and then finally mapped to a 8.56 kb interval between InDel marker IDP961-503 and simple sequence repeat (SSR) marker A194149-1.Three polymorphic markers IDP961-504,IDP B2-3 and A194149-2 were shown to be co-segregated with the rhm1 locus.Sequence analysis of the 8.56 kb DNA fragment revealed that it contained only one putative gene with a predicted amino acid sequence identical to lysine histidine transporter 1 (LHT1).Comparative sequence analysis indicated that the LHT1 in H95 rhm harbors a 354 bp insertion in its third exon as compared with that of susceptible alleles in B73,H95 and Mo17.The 354 bp insertion resulted in a truncation of the predicted protein of candidate resistance allele (LHT1-H95 rhm).Our results strongly suggest LHT1 as the candidate gene for rhm1 against SCLB.The tightly linked molecular markers developed in this study can be directly used for molecular breeding of resistance to Southern corn leaf blight in maize.     

小麦品种潍麦8号成株抗叶锈QTL定位

小麦品种潍麦8号是一个良好的抗叶锈病资源,为了解其抗叶锈基因在染色体上的位置,对潍麦8号×郑州5389杂交组合的179个F2∶3家系进行了抗叶锈病QTL分析。在染色体2AS上检测到一个主效的QTL,暂命名为QLr.hbau-2AS。QLr.hbau-2AS由抗病亲本潍麦8号提供,位于SSR标记Xcfd36和Xbarc1138之间,区间长度为2.58 c M,2010-2011年度、2011-2012年度和2012-2013年度,QLr.hbau-2AS分别解释了25.79%、71.55%和60.72%表型变异。本研究筛选出与QLr.hbau-2AS连锁的13个分子标记。     

玉米5个农艺性状的QTL定位

利用“豫玉22”构建的266个玉米F2：3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验和分子标记分析,研究了玉米穗位高、雄穗分支数、茎粗、抽雄期、吐丝期5个重要农艺性状。相关分析表明,穗位高、雄穗分支数、茎粗与单株产量显著正相关,抽雄期与吐丝期高度正相关,雄穗分支数与茎粗显著正相关。采用复合区间作图法,通过500次排列测验分别确定各性状的LOD阈值,在武汉和襄樊两地共定位了7个穗位高QTL、9个雄穗分支数QTL、8个茎粗QTL、9个抽雄期QTL和7个吐丝期QTL;这些QTL在染色体上分布不均匀,具有集中分布的特点。研究表明,数量性状间的表型相关可能源于控制数量性状的QTL位点间的相关。