摘要
玉米是重要的饲料和粮食作物，灰斑病严重影响我国西南地区玉米生产，培育和种植抗病品种是防治该病最经济有效的途径。现有玉米种质资源中，高抗灰斑病材料较少，提高玉米品种对灰斑病的抗性，创制玉米抗灰斑病新种质是当前西南地区玉米育种的重点和难点。本研究通过人工接种对26份不同血缘玉米骨干自交系进行灰斑病抗性鉴定，从中选用GD927（高抗）为供体亲本，PH4CV（高感）和986（感病）为受体亲本，构建A1（GD927/PH4CV）、A2（GD927/PH4CV//PH4CV）、B1（GD927/986）和B2（GD927/986//986）4个群体。利用分子标记，对供试材料进行抗病位点检测，结合人工接种鉴定结果，确定抗灰斑病主效QTL（或基因）连锁标记。利用确定的分子标记，对4个群体的分离世代进行抗病位点检测，结合田间自然鉴定，创制玉米抗灰斑病新材料，为玉米抗病育种提供技术支撑。主要研究结果如下： 1、玉米抗灰斑病主效QTL连锁标记确定：灰斑病接种鉴定表明，26份玉米骨干自交系中，15份材料表现为中抗以上，其中高抗有4份。分子标记检测表明，供试材料抗病位点主要集中在KHB5（umc2614）、qRgls1.06（umc1972）、qRgls2.04（TID5306）、qRgls2.07（umc1042）和qRgls3.02（bnlg1523）五个位点，其中，KHB5和qRgls2.04与齐319（高抗，温带种质）抗病位点一致，qRgls1.06、qRgls2.07和qRgls3.02与T32（高抗，热带种质）抗病位点一致。供试材料中，GD927（高抗）既具有与齐319一致的抗病位点（KHB5和qRgls2.04），又具有与T32一致的抗病位点（qRgls1.06、qRgls2.07和qRgls3.02）。 2、玉米抗灰斑病种质的创制：以GD927（高抗）、PH4CV（高感）和986（感病）为材料，构建A1（GD927/PH4CV）、A2（GD927/PH4CV//PH4CV）、B1（GD927/986）和B2（GD927/986//986）4个群体。利用分子标记umc2614、umc1972、umc1042和bnlg1523对4个群体的分离世代进行靶基因（KHB5、qRgls1.06、qRgls2.07和qRgls3.02）检测。结果，A1群体（GD927/PH4CV）F2分离世代，共种植363个单株，于苗期进行分子标记检测，筛选到含有两个及以上抗病位点的单株有101个，结合田间综合表现，收获69个单株；A2（GD927/PH4CV//PH4CV）群体BC1F1分离世代，共种植356个单株，筛选到含有两个及以上抗病位点的单株有151个，结合田间综合表现，收获93个单株；B1（GD927/986）群体F2分离世代，共种植360个单株，筛选到含有两个及以上抗病位点的单株有87个，结合田间综合表现，收获44个单株；B2（GD927/986//986）群体BC1F1分离世代，共种植365个单株，筛选到含有两个及以上抗病位点的单株有121个，结合田间综合表现，收获51个单株。A1、A2、B1和B2四个群体，共筛选到257个含有两个及以上抗病位点的单株，继续自交加代繁殖。 3、中选株系的抗病鉴定：将亲本与A1、A2、B1和B2群体中选株系种植于贵州、云南和四川3个灰斑病高发区进行灰斑病抗性鉴定。结果，A1群体中选的69个株系中，高抗材料有1份，抗病材料21份，中抗材料28份，感病材料18份，高感材料1份；A2群体中选的93个株系中，抗病材料有7份，中抗材料28份，感病材料55份，高感材料3份；B1群体中选的44个株系中，高抗材料有2份，抗病材料15份，中抗材料25份，感病材料2份；B2群体中选的51个株系中，抗病材料有11份，中抗材料34份，感病材料6份。根据田间综合表现，A1群体获得高抗灰斑病材料1份（A1-50），抗病材料4份（A1-28、A1-43、A1-44和A1-51）；A2群体获得抗病材料5份（A2-1、A2-12、A2-15、A2-22和A2-27）；B1群体获得高抗材料2份（B1-23和B1-36），抗病材料2份（B1-1和B1-10）；B2群体获得抗病材料6份（B2-3、B2-5、B2-21、B2-35、B2-40和B2-46）。A1、A2、B1和B2四个群体，共获得20份抗病及以上材料，其中高抗材料3份。 4、抗灰斑病种质的遗传背景分析：基于410对SSR引物，筛选出GD927与PH4CV间具有良好多态性的89个SSR标记，对A1和A2群体筛选获得的10份材料进行遗传背景分析。结果，A1群体所获5份材料背景回复率介于69.66%～71.91%，平均背景回复率为70.90%；A2群体所获5份材料背景回复率介于69.10%～81.46%，平均背景回复率为75.51%。A1-28、A1-43、A1-50、A2-1、A2-12为偏受体PH4CV型材料，各导入了4、3、3、4和3个抗病位点；A1-44为偏供体GD927型材料，导入了2个抗病位点。筛选出GD927与986间具有良好多态性的94个SSR标记，对B1和B2群体筛选获得的10份材料进行遗传背景分析。其中，B1群体所获4份材料背景回复率介于64.36%～68.09%，平均背景回复率为65.82%；B2群体所获6份材料背景回复率介于70.21%～74.47%，平均背景回复率为72.34%。B1-1、B1-10和B1-23为偏供体GD927型材料，都导入了2个抗病位点；B1-36、B2-40和B2-46为偏受体986型材料，各导入了3、4和4个抗病位点。
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