摘要
玉米是中国重要的粮食作物，具有高产、适应性广、营养价值丰富、用途广泛等特点。多堆柄锈菌通过空气传播造成玉米产区发生南方锈病，随着气候变化、品种更替、栽培制度改变等原因，玉米南方锈病近年来发病严重，对玉米产量构成很大威胁。推广种植抗病品种是控制该病害最经济有效的方法，挖掘玉米抗南方锈病QTL可为抗病品种选育提供理论指导。 生产中高抗南方锈病玉米品种稀缺，本研究对85份不同类型玉米品种进行抗南方锈病筛选鉴定。同时以自交系80007和80044构建的RIL群体S12代为材料，根据三个环境的表型数据，结合构建的高密度遗传连锁图谱，进行抗南方锈病QTL定位。主要研究结果如下: 1.通过人工接种对85份不同类型玉米品种进行南方锈病抗性鉴定，结果发现仅有7个高抗品种，26个抗性品种，20个中抗品种，18个感病品种和14个高感品种，分别占鉴定材料的8.2％、30.6％、23.5％、21.2％和16.5％。本研究初步筛选出7个高抗南方锈病品种，为合理用种、防治病害提供科学依据，保证粮食安全。 2.对“80007×80044”RIL群体及其亲本进行南方锈病抗性鉴定，亲本80007表现抗南方锈病，亲本80044表现感南方锈病，RIL群体呈连续性变异，符合数量性状遗传特点，可用于QTL定位。 3.利用Infinium平台的Maize6KSNP芯片对“80007×80044”RIL群体及其亲本进行基因型分型，通过筛选最终得到1150个SNP标记，利用QTLIciMappingV4.2软件构建遗传连锁图谱，图谱总长度2197.2cM,均匀分布在玉米10条染色体上，标记间平均距离1.9cM,本试验构建的图谱符合QTL作图的需求。 4.通过2021年冬季在海南黄流（自然发病），2022年夏季在山东泰安马庄（人工接种）和2022年冬季在海南黄流（自然发病）三个环境下的抗南方锈病QTL定位分析发现:2021年海南共检测到2个主效QTLs,将其命名为qSCR6-2、qSCR7-2,分别解释13.25％和11.22％的表型变异。2022年泰安仅在6号染色体上检测到1个抗南方锈病主效QTL,将其命名为qSCR6-3,解释18.94％的表型变异。2022年海南检测到3个抗南方锈病QTLs,分别命名为qSCR6-4、qSCR6-5、qSCR10。通过分析三个环境的QTL定位结果发现，6号染色体上的qSCR6-2、qSCR6-3和qSCR6-4是同一个抗性位点，分别解释13.25％、18.94％和8.64％的表型变异，抗性位点均来自亲本80007,位于标记PZE-106041753与标记PZE-106037747之间，物理位置在92.3Mb-104.8Mb。 5.根据qSCR6-2的定位区间与基因芯片的基因型,我们从RIL群体中筛选到18030、18123、18179、18276、18332共5个目的区间为杂合区段的家系。基因芯片的基因型数据为RIL群体S6代的数据，与目前群体QTL定位的代数不同，需对这5个家系进行基因型鉴定。经鉴定，这5个家系的目的区间已全部纯合，因此不能直接使用这些家系。进一步通过基因型筛选，最终筛选出13个家系，组配8个杂交组合，利用杂交后代进行下一步精细定位。
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