48份玉米自交系抗病性的精准鉴定     

赵子麒  赵雅琪  林昌朋  赵永泽  余宇潇  孟庆立  曾广莹  薛吉全  杨琴 《中国农业科学》2021,54(12):2510-2522

【目的】结合已克隆抗病基因的分子标记,对来自陕A群、陕B群的30份核心自交系和18份国内外优良种质进行抗病性鉴定,为玉米抗病育种奠定基础。【方法】2019年、2020年分别在陕西省不同地点开展茎腐病、穗腐病、大斑病和小斑病的田间接种鉴定,以及灰斑病的田间自然发病鉴定。试验采用随机区组设计,每个试验设置2—3个重复。采用苗期高粱粒接种法接种大斑病和小斑病,在乳熟后期,对大斑病、小斑病和灰斑病进行病情分级鉴定;在玉米抽雄期,采用土埋伤根法接种禾谷镰孢茎腐病,生理成熟后进行劈茎调查;采用花丝通道和针刺果穗接种法,分2次接种禾谷镰孢穗腐病,玉米生理成熟后进行调查。分别计算不同病害病情指数的最佳线性无偏预测（best linear unbiased predictions,BLUPs）,并分析两两病害之间的相关性。对已克隆抗病基因进行功能分子标记基因型鉴定。【结果】对48份自交系开展5种病害田间鉴定,筛选到9份高抗大斑病自交系、2份高抗小斑病自交系、10份抗灰斑病自交系、5份高抗禾谷镰孢茎腐病自交系和5份抗禾谷镰孢穗腐病自交系。1145、CML170、KA103等8份自交系兼抗3种叶斑病。对5种病害综合抗性表现优良的材料有7份,包括1145、CML170、KA105、KB020、X178、沈137和郑58。5种病害相关性分析发现,禾谷镰孢茎腐病与3种叶斑病抗性呈极显著正相关,与穗腐病抗性无相关性。对已知抗病基因鉴定表明,1145、KA081和沈137携带抗禾谷镰孢茎腐病的qRfg1位点,KB109携带抗炭疽茎腐病的Rcg1位点,带有抗大斑病基因Htn1和多抗小斑病、灰斑病基因ZmCCoAOMT2的材料较多。【结论】1145、CML170、KA105、KB020、X178、沈137和郑58对5种病害综合抗性表现良好,可作为供体亲本进行自交系的综合抗性改良。沈137携带抗病的qRfg1、Htn1和ZmCCoAOMT2等位基因,可用于分子标记辅助改良。  相似文献   

四论陕西关中灌区吨粮田的实践与开发   总被引：2，自引：0，他引：2  

程寅生  薛吉全 《陕西农业科学》1994,(5):29-30

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再论陕西关中灌区吨粮田的实践与开发   总被引：1，自引：0，他引：1  

鲍巨松  薛吉全 《陕西农业科学》1993,(4):3-5

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玉米杂交种穗部性状的全基因组关联分析     

李婷  董远  张君  冯志前  王亚鹏  郝引川  张兴华  薛吉全  徐淑兔 《中国农业科学》2022,55(13):2485-2499

【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子,利用全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点,为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本,以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体,调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状;利用tGBS技术检测亲本基因型,推测出F₁杂交种的19 461个高质量SNP,结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析,并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。【结果】表型数据分析结果显示,试验群体的8个穗部性状均符合正态分布,表型变异为3.78%—45.25%。方差分析表明,8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平（P<0.001）,广义遗传力为54.15%—68.89%。同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP,上位性模型检测到79个上位性位点。3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异,其中,加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%,上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应,仅2个为超显性。进一步分析发现,7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。【结论】玉米杂交种穗部性状主要受加性、上位性效应影响,显性效应影响较小;加性和显性模型检测的SNP主要表现为加性和部分显性效应,可通过聚合有利等位基因改良目标性状。  相似文献   

关中灌区夏播陕单8806玉米密度与播期耦合技术研究     

马国胜  薛吉全  路海东  张仁和  任建宏 《勤云标准版测试》2007,(3)

【研究目的】为了明确陕单8806玉米在关中灌区种植的适宜播期和合理密度,从而使优良品种与地区生态环境相适应,发挥群体优势而夺取高产。【方法】采用二次饱和-D最优试验设计,研究了密度与播期对陕单8806玉米籽粒产量和生物学产量及农艺性状的影响。【结果】明确了在关中灌区夏播条件下,播期对玉米的影响效应显著大于密度,关中灌区夏玉米生产应力争早播。【结论】通过对玉米产量及农艺性状与密度和播期二因素建立的数学模型的回归分析,筛选确定了陕单8806玉米在关中灌区夏播的适宜播期为6月11日—18日,合理种植密度为60494￣70442株/hm2。  相似文献   

基于杂交群体解析玉米籽粒大小相关性状及其配合力的分子遗传机制     

李婷  王亚鹏  董远  郭瑞士  李冬梅  唐雅伶  张兴华  薛吉全  徐淑兔 《作物学报》2022,(10):2451-2462

配合力是育种过程中评价自交系潜力、筛选优良杂交组合的重要指标。籽粒大小相关性状是产量的重要构成因子,解析籽粒大小相关性状及其配合力的遗传基础有助于高产玉米品种的培育。本研究以NCII遗传交配设计获得的246份玉米杂交组合为材料展开籽粒大小相关性状及其配合力的全基因组关联分析。研究表明,粒长、粒宽、粒厚3个性状的广义遗传力分别为76.20%、86.52%和81.14%,各性状与其配合力均呈显著正相关(0.58～0.82)。基于EMMAX(efficientmixed-modelassociationexpedited)算法检测到31、21、5个显著的SNP(singlenucleotidepolymorphism),它们分别与性状、GCA (general combining ability)和SCA (special combining ability)关联,其中10个SNP为性状与配合力共定位的。对共定位的SNP进行效应分析,发现3个为加性效应、4个为部分显性效应、1个为超显性效应。结合公共数据库中基因注释及籽粒发育相关转录组数据,在共定位、主效SNP位点附近共筛选到17个候选基因,...  相似文献   

玉米叶片光合作用和渗透调节对干旱胁迫的响应   总被引：8，自引：0，他引：8  

杜伟莉  高杰  胡富亮  郭德林  张改生  张仁和  薛吉全 《作物学报》2013,39(3):530-536

以2个不同抗旱性玉米品种郑单958 (抗旱性强)和陕单902 (抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置3个干旱处理(轻度干旱、中度干旱、重度干旱)和正常灌水,研究了干旱胁迫对2个玉米品种气体交换、叶绿素荧光参数和渗透调节物质的影响。结果显示, 重度干旱造成2个玉米品种叶片光合机构紊乱,破坏细胞膜完整性;同时增加了渗透调节物质,这对增强叶片的保水能力,维持光合速率有重要的作用。但与陕单902相比,干旱胁迫下郑单958表现出较高的最大净光合速率(P_nmax),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),最大电子传递速率(J_max),最大羧化速率(V_cmax),PSII的实际量子产量(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P);较高的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量(SS);较低的丙二醛含量(MDA)。这些结果表明,干旱胁迫下抗旱品种郑单958具有较强的渗透物质能力,减轻细胞膜质过氧化程度,维持较高的光合性能是其适应干旱环境的生理基础。  相似文献   

农杆菌介导TLPD34基因的玉米遗传转化及检测   总被引：2，自引：0，他引：2  

王琨  胡银岗  杨政伟  张仁和  徐书举  薛吉全 《西北农业学报》2011,20(5):74-78

以玉米优良自交系郑58为受体材料,将抗真菌病害的水稻类甜蛋白基因(TLPD34)转入玉米,获得451株转化植株,经200mg/L草胺磷有效质量浓度筛选,得到57株抗性苗,T0代检测后,最终获得13株阳性植株,转化率达2.9%。对T0代PCR检测呈阳性的植株进行RT-PCR发现,部分植株能够进行正常转录。表明该方法能将外源基因TLPD34整合到玉米自交系郑58基因组中并进行正常转录。  相似文献   

关中夏玉米不同肥料的施用效应研究     

路海东  薛吉全  马国胜  张仁和  郝引川  何秀娥 《西北农业学报》2009,18(5):142-145

通过对高氮复合肥、新型BB肥、控释复合肥、肥料优化处理(氮磷钾配比)、单施氮肥和不施肥(CK)等6个施肥水平的玉米产量及相关植株性状结果分析表明,施用高氮复合肥、新型BB肥、N,P,K肥(优化配比)能够增加植株茎粗和光合绿叶数,提高千粒质量和单株生产能力,显著提高玉米籽粒产量和秸秆产量,高氮复合肥和新型BB肥的优势更为明显,分别较肥料优化管理施肥(NPK适宜配比)增产4.42%、2.31%,较单施氮肥处理增产12.25%和11.69%.可见,施用高氮复合肥、新型BB肥是陕西关中夏玉米进一步简化轻型高效栽培的肥料选用方向.  相似文献   

多环境下玉米株高和穗位高的QTL定位   总被引：6，自引：1，他引：5  

何坤辉  常立国  崔婷婷  渠建洲  郭东伟  徐淑兔  张兴华  张仁和  薛吉全  刘建超 《中国农业科学》2016,49(8):1443-1452

【目的】通过对玉米株高和穗位高进行多环境的QTL分析,寻找能够稳定表达的株高和穗位高主效QTL,以为玉米理想株型的分子育种提供理论依据。【方法】以优良玉米自交系许178×K12衍生的150个F7代重组自交系（recombinant inbred lines,RILs）群体为试验材料。首先,从MaizeGDB中选取495个SSR标记进行亲本间多态性筛选,利用具有多态性的标记进行群体基因型分析,使用MapMaker V3.0软件划分标记的连锁群并构建遗传连锁图谱。其次,采用IciMapping V4.0软件的完备区间作图法（inclusive composite interval mapping,ICIM）进行2年3点（陕西榆林、陕西杨凌、辽宁葫芦岛,2014-2015年）表型值及育种值的株高和穗位高QTL分析。最后,对株高和穗位高进行条件QTL分析,对照非条件QTL分析的结果,探讨株高和穗位高在QTL水平上的遗传关系。【结果】构建的遗传连锁图谱共包含191个SSR标记,图谱全长2 069.1 cM,平均图距10.8 cM。6种环境和育种值中,共检测到10个株高QTL和8个穗位高QTL,分布于第1、3、4、5、6、7、8和10染色体上,LOD介于3.25-8.36,加性效应值介于-6.41-8.70,单个QTL贡献率在6.96%-27.41%。这些QTL中有6个能在3种及以上环境中被检测到,且贡献率大于10.00%,是控制株高和穗位高的主效QTL。位于染色体Bin5.01/5.02区域同一位置的2个QTL在6种环境中被检测到,LOD介于3.25-6.48,加性效应值介于4.05-8.70。位于染色体Bin3.03/3.04区域同一位置的2个QTL在5种环境中被检测到,LOD介于4.71-8.36,加性效应值介于4.93-6.36。位于染色体Bin6.02区域同一位置的2个QTL在3种环境中被检测到,LOD介于3.52-5.21,加性效应值介于4.38-8.16。它们的增效等位基因均来自母本许178。条件QTL分析和非条件QTL分析的结果表明,这3个染色体区域的6个QTL是3个同时控制株高和穗位高的一因多效位点。【结论】玉米株高和穗位高的遗传受环境影响较大,大部分QTL只能在1种或2种环境中被检测到,3个主效QTL可以在3种及以上环境中被检测到,能够稳定地遗传,且贡献率高,有望在分子育种上得到应用。  相似文献