中文摘要
玉米矮花叶病是玉米生产上普遍发生的病毒性病害,分离抗病基因对抗病育种和解析抗病分子机制具有重要意义。现有研究表明,在第三和第六染色体上存在两个矮花叶病抗性基因富集区,然而还没有抗病基因分离的报道。在课题对抗源四一中第三染色体上抗病基因RSCMV2初步定位的基础上,本项目拟利用图位克隆技术,分离这个特异在成株期表现出矮花叶病抗性的基因。研究包括两个阶段:1.抗病基因精细定位:在玉米全基因组测序基础上,针对初步定位区域内的62个BAC基因组序列开发分子标记,采用近等基因系作图群体,将抗病基因限定在约100Kb的范围内;2.抗病基因的分离:利用生物信息学分析结合抗感亲本间的序列差异在抗病区域内确定候选基因,通过转录水平上的差异分析进行功能验证,实现RSCMV2的分离。从而为解析玉米矮花叶病抗性分子机制奠定基础,同时也为应用图位克隆技术分离玉米基因组中的重要基因提供参考。
结题摘要
玉米矮花叶病是玉米生产上普遍发生的病毒性病害,分离玉米矮花叶病抗性基因对抗病育种和解析抗病分子机制都有重要的意义。已有的研究表明,在玉米第三和第六染色体上存在着两个玉米矮花叶病抗性基因富集区,然而迄今还没有从这两个区域分离抗病基因的报道。课题组在对第三染色体上抗病基因Rscmv2初步定位的基础上,本研究利用图位克隆技术进行Rscmv2的分离。本项目的研究内容包括近等基因系作图群体的构建,抗病基因区域内分子标记的开发和候选抗病基因预测。通过对抗病区域内62个BAC基因组序列开发了SSR和STS分子标记,采用包含9856个近等基因系作图群体,构建了抗病区域内的高密度的分子标记遗传连锁图谱。在抗性表型鉴定的基础上,利用重组单株把Rscmv2精细定位在196.5Kb的范围内;利用生物信息学的方法对该区域进行基因预测,在该区域内的两个抗病相关基因(生长素应答蛋白和GTPase激活蛋白)可以做为Rscmv2的候选基因;并利用抗病区域内的分子标记,进行了分子标记辅助选择育种。该项研究不仅为解析玉米矮花叶病抗性分子机制奠定了基础,而且对利用图位克隆技术分离玉米基因组中的重要基因提供了有益的参考。
