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玉米纹枯病是一种世界性病害,也是玉米产区的主要病害之一,它引起玉米产量和品质的下降。培育抗病品种是防治该病危害的最经济有效的途径,而抗病育种成效取决于对抗源和抗性遗传机制的认识。采用现代生物技术发掘玉米种质中的抗纹枯病基因及其连锁分子标记,可为建立高效的抗病育种及种质改良技术提供理论依据。本研究以CML429(抗病)XDM9(感病)的F2和F2:3群体为作图和抗病性评价群体,采用SSR分子标记构建遗传连锁图谱,通过人工接种及田间抗病性鉴定,利用复合区间作图法进行抗病QTL分析。主要研究结果如下:
1.对偏分离情况进行卡方检验,有8个标记表现为显著偏分离,占9.09%,7个标记表现为极显著偏分离,占7.95%。
2.构建了含有82个SSR位点遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组的1530.9cM,标记间平均图距为18.67cM,标记间图距小于20cM的比例为50%。
3.对182个F2:3家系进行纹枯病鉴定,采用复合区间作图法进行QTL分析,共检测到4个抗病QTLs,它们分别位于第6、7和10染色体上,在第6染色体上检测到2个QTLs,所在的区间依次为phi423796~umc2316、umc2316~umc1805,临近的连锁标记分别为bnlg107、umc1796,各自可解释表型方差的12.63%、0.27%;在第7、10染色体上各检测出1个QTL,所在的区间依次为bnlg1161~phi051、umc1152~bnlg1037,临近的连锁标记分别为bnlg1161、phi059,各自可解释表型方差的15.21%、5.42%。4个抗性QTLs仅解释表型总变异的33.53%。
4.在第6染色体上检测到的2个抗性QTLS,基因作用方式分别为部分显性和超显性;在第7、10染色体上检测出的抗性QTL,基因作用方式分别为部分显性和加性。加性效应除第7染色体的1个QTL为正值外,其余为负值,表明仅1个抗性QTL来源于感病亲本DM9,其余3个QTLs均来源于抗性亲本CML429。