[發明專利]與玉米莖腐病抗性相關的SNP分子標記組合及其應用

有效

• 申請號: 201710758666.7
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107502661B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 鄒繼軍;李曉鵬;盧東林;阮祥經;談存梅;鐘敬
• 申請（專利權）人: 袁隆平農業高科技股份有限公司;安徽隆平高科種業有限公司
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王璐

本發明涉及分子生物學，具體公開了與玉米莖腐病抗性相關的SNP分子標記組合及其應用。本發明利用測序數據和多年多點的表型數據進行關聯分析，得到與玉米莖腐病相關的SNP位點，進一步開發開發了11個與玉米莖腐病抗性相關的SNP分子標記，并通過分子標記組合檢測的方法提高檢測準確率，在環境因素影響較小的情況下準確率可達90％以上。本發明還鑒定出與莖腐病抗病相關的染色體區段，為進一步的基因克隆和利用提供基礎。利用本發明所開發的分子標記進行輔助育種，可以實現抗性的快速鑒定，減少田間測試成本，從而節約育種成本、加快育種進程。

技術領域

本發明涉及分子生物學，具體地說，涉及與玉米莖腐病抗性相關的SNP分子標記。

背景技術

玉米莖腐病，也叫莖基腐病，是世界玉米產區普遍發生的一種重要的真菌性土傳病害。我國二十年代就有發生，近年來部分地區發病較為嚴重，根據廣西、浙江、湖北、陜西、河北、山東、遼寧等18個省區調查，發病率一般在10％-20％之間，嚴重年份可達50％-60％，減產約20％，重者甚至絕收。發病時期一般是從玉米灌漿期開始，乳熟后期至蠟熟期為發病高峰期。發病時一般從根部開出現腐爛，然后病情往上蔓延出現明顯病葉青枯至全株枯萎，節間變淡褐色，果穗苞葉青干，穗柄柔韌，果穗下垂，不易掰離，穗軸柔軟，子粒干癟，脫粒困難。玉米莖腐病在乳熟后期，常突然成片萎蔫死亡，因枯死植株呈青綠色，故也稱青枯病。從最初出現病葉到全株出現發病癥狀，發病時間一般在一周左右，歷時時間短的僅1-3天，長的話可達15天以上。

玉米莖腐病主要分為兩種玉米莖腐病分為兩種，一種主要是由菊歐文氏菌傾染引起，菊歐文氏菌屬細菌綱，真細菌目，歐文氏桿菌屬，這種細菌性莖腐病的發生并不多見，而另一種莖腐病主要是由腐霉菌和鐮刀菌侵染引起的，鐮刀菌屬真菌界，半知菌類，絲孢綱，瘤痤孢目，瘤痤孢科，鐮孢菌屬，腐霉菌屬藻物界，卵菌門，卵菌綱，腐霉目，腐霉科，腐霉屬，這種莖腐病在生產中比較常見。目前玉米莖腐病的抗病鑒定一般是通過人工接種的方法，將病原體均勻的接種于根部附近，在玉米乳熟末期、成熟期調查二次病株率與病級，以標準品種的感病表現確定接種是否成功。

玉米莖腐病田間表型的鑒定主要是以發病率和病級兩種方法，發病率是發病株占總株數的百分比，病級則是指植株個體的受害程度。如分別以1、3、5、7、9級分別代表抗性級別極弱、弱、中、強、極強5個抗性評價的標準，則1級的表型：全株枯死且倒伏，莖基部維管束破裂，籽粒干癟；2級的表型：株葉片出現典型青枯癥狀，莖基部明顯變軟但不倒狀，果穗下垂，籽粒不飽滿；3級的表型：全株葉片出現典型青枯癥狀，莖基部變色且稍有水浸狀，果穗基本正常；4級的表型：全株葉片出現青枯癥狀，莖基生長正常，果穗生長正常；5級的表型：全株生長正常，中下部葉片出現青枯/青黃枯癥狀，莖基生長正常，果穗生長正常。

實踐證明，種植抗病品種是防治此病經濟有效的根本措施，而且我國抗源豐富，為選育工作和利用抗病品種提供了保證。同一玉米自交系對莖腐病的抗性，只有不同地區和不同自然條件下都能保持一定的抗性水平，其抗病性才能穩定可靠，用其為親本所配制的雜交種在生產上才能有較好的抗病性能。因此在常規育種中往往需要多年多點的鑒定才能確定育種材料對莖腐病的抗性級別，這大大增加了品種選育的時間和成本，而通過分子標記的手段直接篩選出抗莖腐病的育種材料可以在很大程度上提高育種效率。

玉米莖腐病現在正逐漸成為世界玉米產區最具破壞性的玉米病害之一，尤其在較為寒冷的地區十分流行，如中國的北方玉米產區。目前已經有很多關于如何更好的控制玉米莖腐病的相關研究和報道，大部分研究表明玉米莖腐病是由多個具有加性效應的QTL(數量性狀基因座)控制的數量性狀。目前已經定位得到的QTL除了在第8、9染色體外在其它染色體上均有分布，但精細定位的QTL卻很少，從已經報道的研究結果來看，玉米莖腐病抗性作用的機制是一個十分復雜的過程涉及到各個方面的生物途徑。考慮到玉米莖腐病嚴重的危害性及十分復雜的抗性機制，必須精準的定位更多的QTL或基因來從遺傳角度解釋玉米莖腐病的抗性機制，通過開發分子標記輔助育種的方法來改良玉米品種對莖腐病的抗性，培育出高抗莖腐病的優秀玉米品種。

發明內容