摘要
玉米不仅是一种重要的粮食作物，同时也是重要的饲料和工业原料，其安全生产更是我国粮食安全的重要保障。然而近年来玉米南方锈病已成为我国南方玉米种植区和黄淮海玉米产区的重要病害，其大面积的暴发和流行给我国玉米生产造成了巨大的经济损失。因此，对玉米自交系进行南方锈病抗性遗传改良继而选育抗病品种意义重大。 本研究以综合农艺性状较好、配合力高、但对南方锈病感病的骨干自交系BA702为轮回亲本，以对玉米南方锈病高抗的自交系K22为供体亲本，通过回交选育和分子标记辅助相结合的育种方法进行选育，获得如下主要结果: 1、轮回亲本BA702和供体亲本K22目标性状基因型分析结果 通过抗锈前景标记R8.63对双亲进行RppK抗锈基因型PCR扩增的鉴定结果显示，轮回亲本BA702不携带RppK基因，而供体亲本K22携带抗锈RppK基因，自交系BA702具有优良农艺性状和高配合力的前提下只需对玉米南方锈病感病这一性状进行改良，而自交系K22携带的抗锈RppK基因具有较高的遗传力且不与其它农艺性状表型连锁，在回交后代群体中易于鉴别南方锈病抗性，这为后续回交过程的精准选育奠定了重要基础。 2、基于分子标记辅助回交转育抗锈基因RppK 本实验利用回交转育结合分子标记辅助育种的手段对感病自交系BA702进行南方锈病抗性改良，在回交转育的过程中利用前景标记R8.63对F1到BC4F1的各个世代进行抗锈基因型鉴定，同时利用海南锈病自然发病的条件对植株抗锈基因型和表型进行验证，卡方测验检测的结果表明回交分离群体均满足1∶1分离的理论期望。在BC3F1世代通过玉米45K液相芯片SNP位点检测结合田间农艺性状表型筛选出10株背景恢复率高于95％、与轮回亲本农艺性状相似且携带RppK供体片段的杂合RppK单株用于下季种植。最终在BC3F2自交分离群体中通过KASP标记S26-2成功选育出抗玉米南方锈病的优良自交系BA702-RppK(简称BA702K),且BC4F2群体中回交后代抗锈表型与基因型一致，呈1∶2∶1的比例分布。 3、优良自交系BA702-RppK的表型分析 田间抗南方锈病的鉴定实验表明，携带纯合RppK基因的BA702K植株平均发病等级为1.11,而轮回亲本BA702的平均发病等级为6.79,其相较感病亲本对南方锈病具有极强的抗锈免疫能力。同时，对BA702K和BA702的表型分析发现BA702K的株高、穗位高、散粉期、吐丝期、株型以及穗部性状等农艺性状基本与轮回亲本一致。 综上所述，以携带抗锈基因RppK对玉米自交系K22为供体，通过回交和分子标记辅助选择对骨干自交系BA702进行南方锈病抗性遗传改良，最终选育出既保持BA702优良农艺性状且获得玉米南方锈病广谱抗性的BA702K,实现了抗锈改良的育种目标。BA702K的选育为玉米抗锈品种选育提供了现实应用方案，有着广阔的应用前景。
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