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由串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)引起的玉米穗粒腐病(Maize Ear Rot)是一种世界性的真菌病害,目前已成为危害我国特别是西南地区玉米生产的主要病害之一。实践证明,培育和种植抗病品种是防治玉米穗粒腐病经济有效途径,而抗病育种的成效取决于对抗源和抗病遗传规律的认识。本论文开展抗性遗传和对抗性基因QTL定位研究,以期对玉米穗粒腐病的育种提供技术和材料支撑。主要研究结果如下: 1.以不同生态条件下接种鉴定的抗病自交系R15和感病自交系掖478(通讯资料)为亲本。进行杂交并组配F1、BC1、BC2、F2。以这6个世代为供试材料,对抗性遗传关系进行研究,结果表明:玉米穗粒腐病抗性是数量性状,受到至少5对以上的基因控制;抗性遗传关系以加性效应为主,同时存在显性和加性×显性上位性效应。 2.以R15(抗)和掖478(感)为亲本配置F2分离群体为作图群体,构建了含151个SSR标记和88个AFLP标记的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组3463.5cM,标记间平均距离14.5cM。采用复合区间定位分析,在雅安,检测到玉米穗粒腐病抗性QTL基因座6个,分别位于第2,3,4,6,9染色体上,各QTL的贡献率在8.3%~25.7%之间;在绵阳,检测到位于第1,6,7,9染色体上的玉米穗粒腐病抗性QTL基因座4个,分别解释表型变异的11.3%~26.4%。在这10个抗性QTL中,共有的QTL基因座仅有两个(分别位于第6和第9号染色体上)。表明玉米穗粒腐病抗性受环境影响较大。基因作用方式以加性效应为主,但同时存在显性和部分显性效应。 3.利用F2:3群体定位了控制株高和穗位高的QTL基因位点,分别位于2,3,4,6和2,4,8染色体上。比较抗穗粒腐病的QTL与株高、穗位高QTL的定位结果发现,抗玉米穗粒腐病的QTL与控制株高、穗位高的QTL有所不同。表明抗性与株高和穗位高在遗传上没有紧密的连锁关系,表现独立遗传。为玉米穗粒腐病分子标记辅助选择(MAS)和抗性基因分离与克隆提供技术和材料支撑。 4.本研究共检测到由串珠镰刀菌引起的穗腐病抗性QTL基因座10个,分布于除5和10染色体以外的其余8条染色体上。Perez对墨西哥高原玉米串珠镰刀菌穗腐病进行抗性QTL分析,共检测到13个抗性QTL基因座,分布在玉米10条染色体上。本研究结果与Perez研究结果有所不同。这可能是由于以下原因造成的:(1)没被检测到的QTL基因座可能仅位于高原种质中;(2)所用的亲本来源不同;(3)所用的分