基于SLAF-seq測序的抗玉米穗粒腐病分子標記開發(fā)及候選基因預測.pdf

1、玉米是我國第一大作物，也是最重要的糧食、飼料和經濟作物之一。隨著農業(yè)技術的發(fā)展和玉米高產品種的選育，玉米產量不斷上升。玉米病蟲害已成為限制玉米產量的重要因素。其中，玉米穗粒腐病由于其發(fā)病范圍廣、直接影響產量且次生代謝物對人畜危害大等特點，已受到人們廣泛關注。國內外多個研究團隊對玉米穗粒腐病開展了抗病分析、QTL定位等研究。但由于玉米穗粒腐病的抗性機制復雜，受環(huán)境因素影響很大，且尚無精細定位群體及高密度連鎖圖譜，因此，目前對玉米穗粒腐病的

2、研究仍集中在QTL的初步定位，定位結果置信區(qū)間較大，尚未克隆出主效抗病基因。這些都嚴重制約了玉米穗粒腐病高抗新品種的選育進程。本研究以玉米染色體片段代換系為材料，通過對其抗病性進行多年多點田間人工接菌鑒定，得到了兩份抗病材料和一份感病材料。利用SLAF-seq技術對這三份材料和兩個親本進行測序，以獲得的測序結果為基礎開發(fā)特異性抗病分子標記和挖掘候選基因，并采用qRT-PCR對候選基因進行初步驗證。本研究結果如下:
　　(1)通過對

3、5份材料的簡化基因組測序，總共得到6，866個均勻分布在玉米10條染色體上的多態(tài)性Marker。再通過質量控制和篩選，從中得到兩親本之間存在差異且均為純合的標記1845個，其中SNP標記1，642個，插入缺失標記157個，酶切位點突變46個。基于這1845個標記，確定代換系的基因型來源，并繪制基因型來源分布圖。
　　(2)根據3個代換系的基因來源分類，在1號染色體、3號染色體和6號染色體上分別確定了1個富集供體基因型的區(qū)域，且3個

4、代換系其他染色體區(qū)段的基因型基本與受體親本一致。這一結果表明，這3個區(qū)段內的差異是造成材料間出現抗性差異的根本原因，因此推測在這3個區(qū)段內存在與玉米穗粒腐病抗性相關的基因。
　　(3)在3號染色體和6號染色體的候選區(qū)段內開發(fā)特異性分子標記，共得到10個親本間具有多態(tài)性的位點標記，其中7個為已知位點，3個為新位點。利用親本和3份代換系材料的基因組DNA對這10個標記進行驗證，通過PCR和電泳檢測，這10個標記在5個材料中的多態(tài)性均與