【摘 要】
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玉米（Zea mays L.）是我国第一大粮食作物,实现玉米的高产稳产对于我国粮食安全、农业稳定有重要意义。穗腐病（Ear rot）是一种严重危害全球玉米的真菌性病害,会造成玉米大幅减产和品质劣变。开花期是决定玉米产量的关键时期,明确开花期的遗传机制对玉米种质推广及应用具有重要作用。本研究通过人工接种穗腐病两大优势病原菌（拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌）,对241份玉米自交系进行穗腐病抗性鉴定和花期鉴定
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玉米（Zea mays L.）是我国第一大粮食作物,实现玉米的高产稳产对于我国粮食安全、农业稳定有重要意义。穗腐病（Ear rot）是一种严重危害全球玉米的真菌性病害,会造成玉米大幅减产和品质劣变。开花期是决定玉米产量的关键时期,明确开花期的遗传机制对玉米种质推广及应用具有重要作用。本研究通过人工接种穗腐病两大优势病原菌（拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌）,对241份玉米自交系进行穗腐病抗性鉴定和花期鉴定;同时利用Affymetrix SNP 56K芯片技术对上述自交系进行基因型分析,在考虑群体结构与亲缘关系的情况下,运用全基因组关联分析定位与穗腐病抗性和开花期关联的SNP位点,对检测到的关联位点结合生物信息学进行分析,为深入了解穗腐病抗病及开花期遗传机制推动玉米育种奠定基础。主要研究结果如下:（1）2019年接种拟轮枝镰孢菌的有效鉴定材料有204份,表现高抗的自交系占5.8%,表现抗病的自交系占26%;2021年有效鉴定材料有165份,表现高抗的自交系占0.6%,表现抗病的自交系占4.2%;材料SNP012、SNP020、SNP161和SNP245在两年间对拟轮枝镰孢穗腐病都表现为抗病。2019年接种禾谷镰孢菌的有效鉴定材料有167份,表现抗病的自交系占7.2%;材料SNP040、SNP063、SNP137和SNP245等12份自交系对禾谷镰孢穗腐病都表现为抗病。（2）综合三年间开花期数据结果,中国和美国自交系的平均散粉天数小于CIMMYT和泰国自交系的平均散粉天数,相差区间为2.7-5.7天;中国和美国自交系的平均吐丝天数小于CIMMYT和泰国自交系的平均吐丝天数,相差区间为1.4-4.4天;中国和美国自交系的平均散粉-吐丝间隔天数大于CIMMYT和泰国自交系的平均散粉-吐丝间隔天数,相差区间为0.6-1.3天。（3）两年间共检测到26个与拟轮枝镰孢穗腐病抗性关联的SNP标记,其中有18个位点位于前人定位到的QTL范围之内;这26个关联SNP中有15个标记位于基因上,其中8个基因有明确功能,从中预测与抗性相关的候选基因有2个;两年间没有检测到与拟轮枝镰孢抗性关联的共同位点和基因。检测到11个与禾谷镰孢穗腐病抗性关联的SNP标记,其中有5个位点位于前人定位到的QTL范围之内;这11个关联SNP中有9个标记位于基因上,其中4个基因有明确功能,从中预测与抗性相关的候选基因有4个;基因GRMZM2G064197被重复检测到。综合两种病原菌的分析结果,没有标记与基因被两种病原菌同时检测到。（4）三年间共检测到51个与散粉期关联的SNP标记,其中有39个位点位于前人定位到的QTL范围之内;这51个关联SNP中有29个标记位于基因上,其中11个基因有明确功能,从中预测与开花期相关的候选基因6个;基因GRMZM2G179354、GRMZM2G395853被重复检测到。三年间共检测到47个与吐丝期关联的SNP标记,其中有20个位点位于前人定位到的QTL范围之内;这47个关联SNP中有32个标记位于基因上,其中10个基因有明确功能,从中预测与吐丝期相关的候选基因5个;基因GRMZM2G116258被重复检测到。三年共检测到42个与散粉-吐丝间隔期关联的SNP标记,其中有22个位点位于前人定位到的QTL范围之内;这42个关联SNP中有30个标记位于基因上,其中12个基因有明确功能,从中预测与散粉-吐丝间隔期相关的候选基因有5个;基因GRMZM2G105297、GRMZM2G041060和GRMZM5G832409被重复检测到。三年间散粉期与吐丝期之间检测到三个共同的基因GRMZM2G055999、GRMZM2G081965、GRMZM2G120136,没有标记与基因被三个性状同时检测到。（5）综合穗腐病抗性与花期性状的关联分析结果,定位到3个功能相似的基因,其功能都与锌指蛋白有关,锌指蛋白既可以调控植物开花时间、又可以提高植物抗病性。
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