玉米SSR连锁图谱构建及抗纹枯病基因定位.pdf

赵茂俊等：玉米SSR连锁图谱构建及抗纹枯病基因定位

玉米SSR连锁图谱构建及抗纹枯病基因定位①

赵茂俊②张志明张世煌李晚忱MariaC．George潘光堂③

(四川农业大学玉米研究所四川雅安625014)
(中国农业科学院北京100081)
(国际玉米小麦改良中心)

摘要以玉米自交系R15(抗)×478(感)的F2分离群体(229个单株)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1666cM，平均图距11．4
cM。通过麦粒嵌入法对229个F2：4家系进行人工接种纹枯病菌，并采用相对病斑高(绝对
病斑高除以穗位高)划分病级标准进行玉米纹枯病的抗性鉴定。应用复合区间作图法分
析抗病rL(数量性状基因座位)及遗传效应。结果共检测到6个抗性QTL，分别位于第
2、6、10染色体上，与标记Umc2110、Bnlgl606、Umc2110、Bnlg1538、umc1257和Phi054连锁，
各自可解释表型变异的10．35％、4．09％、8．33％、5．18％、5．12％和4．18％。这些抗性
L与控制株高和穗位高的基因之间表现为独立遗传。
关键词玉米，纹枯病，抗性，SSR标记，遗传连锁图谱，定位

1材料与方法
0引言
1．1供试材料
玉米纹枯病(bandedleafandsheathblight，BLSB)以R15(抗)×478(感)杂交组配的F2群体为作图
是一种由立枯丝核菌【1-31(Rhizocton／asolanikahn)侵群体；F2：家系为田间抗病性和株高、穗位高考察群
染所致的玉米病害。在我国，该病于1966年最先在体。其中，抗病亲本R15是四川农业大学玉米研究所
吉林省发生L4J，随后，全国大多省份相继有发生的报培育出的优良自交系，它不仅对纹枯病的抗性好，且
道L5J。近年来，随着我国紧凑型玉米种植面积的扩配合力高，农艺性状亦佳；478是高感纹枯病自交系。
大，密植、高肥技术的应用以及玉米主产区的多年连1．2田间实验
作，纹枯病的发展蔓延加快，年发病率常达4o％，严2001年9月在云南元江配制R15(抗)×478
重时可达70％，个别地块或品种高达100~[6；制种(感)杂交组合，并于同年冬季在云南Fl代自交。
田发病率更重，植株发病率一般年份也在50％以2OO2年春在四川雅安种植F2群体(229个单株)，于
上，并且有逐年加重的趋势L7J。尤其在高温、多雨的6-7叶期取每株l-2片嫩叶提取DNA，并自交授粉获
西南地区，纹枯病已成为玉米生产的一种主要病害。得229个F2：3家系。2002年秋在云南种植F2：3家系，
实践经验证明，解决此问题的有效途径之一是选育家系内混合授粉得F2：4家系种子，2003年春于雅安
抗病品种，而抗病育种的成效取决于对抗病遗传规种植229个F2：4家系，随机区组设计，3次重复，单行
律的认识。目前，对玉米纹枯病的研究主要集中在区，每小区l0穴，每穴2株。
纹枯病的病原菌及纹枯病的发生、传播和防治等方1．3抗病性鉴定
面，而从分子水平上对玉米纹枯病进行抗性遗传方实验所用菌种为玉米纹枯病的典型致病菌——
面的研究国内外尚未见报道。本文在抗性材料筛选立枯丝核菌的优势菌群AG1．IA菌群[9,10】，由四川农
的基础上L8J借助分子标记连锁图谱，采用复合区间业大学植物病理研究室提供。接种采用麦粒嵌人
作图法对玉米抗纹枯病基因进行了qrL分析，确定法：麦粒煮熟并灭菌后，接菌培养5天，于玉米拔节
其数目、位置及效应大小，以期对纹枯病的抗性遗传期以镊子将其嵌人每株玉米自下而上第3叶鞘内，
规律有较深人的了解，为抗病育种提供理论依据。使叶鞘包茎状态不变，并在相应叶片上用红漆做好

富63计划(20∞7070)．洲玉生物技术协作网(A^皿DNEr)资助项目。
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,3年生，博士，副教授；研究方向：玉米分子遗传学。E-mail：tm~nOl@yahoo．哪．m
一．
③联系人。mmpangt@siena．．∞
(收稿日期：2lDDl25)

一7l一

高技术通讯2005年5月第15卷第5期

标记。于接种后22天调查纹枯病病级，计算每个家杂合型记为H，缺失记为．，建立作图群体SSR标记
系的病情指数。基因型数据库。用MAPMAKER／D【P3．0b构建分子
病级标准采用相对病斑高(绝对病斑高除以穗标记遗传连锁图谱(L0D>3．0，重组率小于50)。运
位高)进行划分，发病程度分6个等级：0级——全行qrLCartographerv2．0软件，采用复合区间作图法
株无病斑；1级——相对病斑高<0．25；3级——相对病情指数及株高、穗位高进行qrL分析。用LOD
对病斑高为0．25～0．5；5级——相对病斑高为0．5值2．0为阀值判断qrL的存在，当