特用玉米抗丝黑穗病遗传分析及其病菌致病性的遗传多样性

【摘要】：在对玉米(包括爆裂玉米、糯玉米、甜玉米及普通玉米)抗性鉴定的基础上,采用RAPD技术对我国普通玉米骨干自交系的抗丝黑穗病遗传多样性进行了研究;采用完全双列杂交设计按Griffing方法Ⅰ及世代均值多元回归分析法研究了爆裂玉米和糯玉米的抗性遗传;采用鉴别寄主的鉴定技术和RAPD分析相结合的方法研究了吉林省玉米丝黑穗病菌的致病性分化,从遗传物质DNA水平上证实病菌的致病性分化。主要研究结果如下: (1) 采用新的抗性评价标准,通过对162份普通玉米自交系,22份爆裂玉米自交系,59份甜玉米自交系及122份糯玉米自交系的人工接种鉴定,筛选出US3195等127份抗病系,占鉴定总数的34.79%,多数材料尤其是特用玉米材料感或高感丝黑穗病,无免疫及高抗材料;采用RAPD标记将33份普通玉米的骨干自交系分为5个类群,RAPD标记划分的结果与传统的遗传系谱不完全一致,但与杂种优势利用的结果相符,生产上优良的杂交组合无一出现在类群内,13个抗病系分散于5个类群中,依据杂种优势利用的原理,可用类群内的抗病系改良类群内的感病系,创制优良的抗病系。 (2) 对5套爆裂玉米和7套糯玉米的接种鉴定结果所做的遗传分析表明:爆裂玉米和糯玉米对丝黑穗病抗性属于细胞核遗传,抗性遗传力较高,能稳定的遗传,正反交抗性无显著差异,F_1抗性介于二亲本之间,与亲本发病率呈极显著的正相关;F_2抗性略高于F_1抗性,与抗病亲本回交抗性向抗病亲本回归,与感病亲本回交抗性向感病亲本回归;不同自交系抗性遗传的一般配合力和特殊配合力存在极显著的差异,配合力效应均有正负之分,不同系之间一般配合力效应差异显著,特殊配合力效应不显著,故在育种中应重视一般配合力效应;糯玉米抗丝黑穗病的基因加性、显性以及互作效应普遍存在,且在不同杂交组合中遗传方式不同,效应方向不同,但以基因加性效应为主。 (3) 经过反复接种鉴定,并按一定标准确定了合344,B73,掖478,吉853,444,P138,M017,黄早4为较理想的玉米丝黑穗病菌鉴别寄主,初步建立了吉林省玉米丝黑穗病菌致病性分化的鉴别寄主体系,该鉴别体系中的自交系基本代表了我国几大骨干自交系的血缘。 (4) 采用选定的8个鉴别寄主将吉林省玉米丝黑穗病菌大致划分了3个致病类型。致病类型A类为强的致病类型,分布于吉林、长春及公主岭和长岭地区,是玉米丝黑穗病发生严重地区;致病类型C类为弱致病类型,分布于白城地区;致病类型B类其致病性介于A、C类之间,主要分布于四平、通化、松原和延边地区。根据鉴别寄主的鉴定结果和对不同地区不同品种丝黑穗病的调查结果表明吉林省玉米丝黑穗病菌只存在致