[發(fā)明專利]利用分子標記選育抗粗縮病的玉米自交系

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710016309.X
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101138313A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張舉仁;楊愛芳;張可煒
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;C12N15/65
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬玉米育種和植物生物工程領(lǐng)域，具體說，涉及一種利用玉米粗縮病抗性位點的分子標記選育抗粗縮病的玉米自交系的方法。

背景技術(shù)

玉米粗縮病的研究進展：

1、玉米粗縮病危害及發(fā)病原因

玉米粗縮病(Maize?Rough?Dwarf?Disease，MRDD)是嚴重危害玉米生產(chǎn)的一種病毒病。玉米粗縮病的癥狀是在幼葉中脈兩側(cè)的細脈間有透明虛線小點，以后透明小點逐漸增多，葉背面的葉脈上產(chǎn)生粗細不一的蠟白色突起，手摸有明顯的粗糙感；病株植株矮縮，節(jié)間縮短；葉色濃綠；葉片短寬肥厚，僵直挺立，常有皺褶；雌雄穗發(fā)育不良，嚴重者不能結(jié)實。

1949年玉米粗縮病首次在意大利被發(fā)現(xiàn)，此后在法國等歐洲國家和阿根廷等南美洲國家都有不同程度的發(fā)生。1954年首次在我國新疆南部、甘肅西部發(fā)現(xiàn)玉米粗縮病。上世紀70年代以來，玉米粗縮病在華北、西北和東北的部分地區(qū)引發(fā)大面積毀種或絕產(chǎn)，成為玉米生產(chǎn)的重要病害。至今我國已報道發(fā)生過玉米粗縮病的省市有13個。根據(jù)1996年不完全統(tǒng)計，全國玉米粗縮病發(fā)病面積233萬hm²，絕收4萬hm²，重病區(qū)一般病株率40％左右，平均10％～30％。2006年，玉米粗縮病又在山東、河北等省區(qū)大面積發(fā)生，造成較大損失。

玉米粗縮病毒(maize?rough?dwarf?virus，MRDV)、Mal?de?Río?Cuarto?virus(MRCV)和水稻黑條矮縮病毒(rice?black-streaked?dwarf?virus，RBSDV)是迄今報道的能引起玉米粗縮病的三種病原。其中玉米粗縮病毒和Mal?de?Río?Cuarto?virus分別是歐洲和南美洲玉米粗縮病的病原。這三種病毒都屬于呼腸孤病毒科斐濟病毒屬的第二組。三者在病毒粒子形態(tài)、寄主范圍、傳播介體、血清學和基因組電泳和序列等方面都非常相似。它們?nèi)坑娠w虱傳播，侵染植物后都局限于韌皮部。在我國，對于玉米粗縮病病原曾存在爭論。1981年龔祖塤用電鏡觀察到河北省保定玉米粗縮病病原形態(tài)和大小類似于60年代華東地區(qū)發(fā)生的水稻黑條矮縮病毒，完整的病毒直徑70-75nm，除去外殼直徑65nm。2001年，我國學者根據(jù)病毒分離物的基因組序列信息，先后報道了引起中國玉米粗縮病的病原為水稻黑條矮縮病毒而不是玉米粗縮病毒。根據(jù)河北保定和武漢玉米粗縮病分離物與浙江水稻黑條矮縮病分離物在同等條件下進行生物學和分子生物學比較鑒定結(jié)果，表明其寄主范圍及相互關(guān)系、主要寄主癥狀、介體昆蟲及傳病特性、病原形態(tài)都相同，三者基因組片段S7-S10的核苷酸和氨基酸序列的同源性分別為94.0％～99.0％和96.3％～100％，與日本RBSDV的親緣關(guān)系很近，與意大利MRDV的關(guān)系稍遠。2003年，王朝輝等完成了RBSDV湖北玉米分離物的基因組全序列測定和功能預(yù)測分析，進一步證明我國玉米粗縮病和水稻黑條矮縮病病原同為RBSDV。

在我國，RBSDV主要由同翅目昆蟲灰飛虱(Laodelphax?striatellus?Fallen)傳播。RBSDV不經(jīng)土壤、種子、花粉、嫁接和枝葉摩擦傳播。灰飛虱屬溫帶害蟲，在我國分布廣泛，以華北冬麥區(qū)和長江中下游稻區(qū)發(fā)生較多，生長發(fā)育的最適溫度為15～28℃。其發(fā)生世代受地理和氣候制約，一年發(fā)生代數(shù)在我國自北向南逐步由3代增至8代。灰飛虱的寄主主要為禾本科植物，最適合寄主是水稻、小麥等。玉米、小米、高粱等為非適生寄主，成蟲在其上取食，但很少產(chǎn)卵和孵化。灰飛虱無毒蟲在感染了RBSDV的植株上吸汁獲毒，獲毒所需時間最短1h，多數(shù)為24～48h。獲毒所需的溫度最低為8℃左右。病毒在蟲體內(nèi)的循回期一般為3～35天。適溫條件下，循回期隨氣溫升高而縮短，在平均氣溫24℃時，最短2h即可傳毒，48h可充分傳毒。灰飛虱無毒蟲帶毒后能終身傳毒，但不能經(jīng)卵傳遞到下一代。在“小麥-玉米”種植區(qū)，小麥植株上發(fā)生的第一代灰飛虱帶毒蟲是造成玉米粗縮病流行的主要侵染源。其病害循環(huán)過程為：春天第一代灰飛虱成蟲在越冬寄主上取食獲毒，然后向玉米植株遷移，小麥收獲期間形成遷飛高峰，遷移高峰后約21天左右出現(xiàn)玉米粗縮病發(fā)病高峰。第2、3、4代灰飛虱轉(zhuǎn)遷到麥田和田邊雜草，傳毒并在麥苗或草叢中越冬。