玉米抗黃曲霉基因的初步定位和單倍體誘導(dǎo)與加倍技術(shù)研究.pdf

1、玉米是我國當(dāng)前種植面積最大的作物，黃曲霉毒素污染對我國玉米造成了嚴(yán)重的安全隱患，因此有效控制黃曲霉對玉米生產(chǎn)的危害，降低或消除黃曲霉毒素對玉米的污染是我國玉米生產(chǎn)和保障食品安全中亟待解決的重大問題，利用抗黃曲霉種質(zhì)材料培育抗性新品種是有效控制黃曲霉毒素污染高效、簡便的途徑。
　　本研究主要開展了以下方面研究，（1）利用安徽春玉米區(qū)生態(tài)資源開展優(yōu)化的田間針刺接種黃曲霉菌孢子懸浮液，鑒定玉米對黃曲霉抗性（簡稱田間針刺接種鑒定法），篩選

2、出對黃曲霉抗性表現(xiàn)穩(wěn)定的玉米自交系；（2）利用抗、感親本及其后代分離群體F2∶3家系為試驗(yàn)材料，采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，開展玉米抗黃曲霉基因的初步定位；（3）開展了玉米單倍體誘導(dǎo)與加倍技術(shù)研究，以期加快育種進(jìn)程進(jìn)而縮短育種周期，盡早選育出玉米抗黃曲霉新品種。主要研究結(jié)果如下：
　　1.2014年對126個(gè)春播玉米自交系采用優(yōu)化的田間針刺接種黃曲霉菌孢子懸浮液鑒定玉米對黃曲霉抗性的方法（簡稱田間針刺接種鑒定法），鑒定對黃曲霉抗性表現(xiàn)

3、穩(wěn)定的玉米自交系；通過關(guān)聯(lián)分析126個(gè)自交系田間接種病級(jí)調(diào)查及室內(nèi)定量測定黃曲霉毒素B1含量的結(jié)果，篩選出抗性表現(xiàn)差異顯著的自交系30個(gè)，2015年針對篩選出的30個(gè)自交系開展了田間重復(fù)接種驗(yàn)證試驗(yàn)。針對2014年和2015年大田重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)鑒定數(shù)據(jù)開展了T測驗(yàn)分析，抗性鑒定結(jié)果無顯著性差異，表現(xiàn)一致，說明田間針刺接種鑒定法鑒定玉米對黃曲霉的抗性穩(wěn)定，重演性好，受環(huán)境影響小，該方法可以作為玉米黃曲霉的抗性鑒定方法。開展了田間接種病級(jí)與黃

4、曲霉毒素B1含量的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)黃曲霉菌侵染玉米病級(jí)和產(chǎn)毒呈極顯著正相關(guān)，2014年田間接種結(jié)果顯示黃曲霉毒素B1的含量與發(fā)病級(jí)別的相關(guān)系數(shù)為0.892，2015年田間接種結(jié)果顯示黃曲霉毒素B1的含量與發(fā)病級(jí)別的相關(guān)系數(shù)為0.805，說明通過田間侵染病級(jí)調(diào)查可以判斷出黃曲霉毒素B1含量的高低。
　　2.利用高抗黃曲霉自交系H152和高感黃曲霉自交系PI143雜交初步構(gòu)建了遺傳定位群體，利用親本H152、PI143對覆蓋玉米10條

5、染色體全部Bin區(qū)的101對SSR引物進(jìn)行多態(tài)性篩選，篩選出15對有多態(tài)性的SSR引物，根據(jù)F2∶3家系表面侵染病級(jí)調(diào)查結(jié)果，分別挑取了15個(gè)高感和15個(gè)高抗的單株構(gòu)建抗、感病池，進(jìn)行等量DNA混合后開展PCR特異性擴(kuò)增，篩選出三對SSR引物在抗感病池間表現(xiàn)出多態(tài)性，分別是第二號(hào)染色體上的umc1992、第三號(hào)染色體上的umc2259和umc2174。利用Kosambi函數(shù)中重組率（r）與兩個(gè)位點(diǎn)在染色體上的遺傳距離（M）具有的函數(shù)關(guān)系

6、，遺傳距離（M）=ln[(1+2r)/(1-2r)]*1/4。利用F2∶3家系群體交換值計(jì)算出距離3個(gè)SSR分子標(biāo)記的連鎖遺傳距離，初步定位到抗病基因與緊密連鎖的遺傳標(biāo)記umc2259的遺傳距離為0.66cM、抗病基因與緊密連鎖的遺傳標(biāo)記umc2174的遺傳距離為0.75cM，同時(shí)定位到與感病基因緊密連鎖的遺傳標(biāo)記umc1992的遺傳距離為0.80cM。
　　3.利用3個(gè)具有一定血緣、性狀差異的誘導(dǎo)系Stock6改良系、高誘1號(hào)和