[发明专利]一个影响玉米南方锈病抗性的主效QTL及其应用

说明书

本发明公开了一个影响玉米南方锈病抗性的主效QTL，位于第10号染色体的短臂上，在标记10‑1523544与标记10‑1712625之间，存在一个主效候选基因LOC103640673，所述主效QTL位点对南方锈病抗性的表型变异解释率为49.6％，可应用于玉米育种。本发明提供的影响玉米南方锈病抗性的主效QTL可在玉米育种中应用，能够解决传统选育的效率低和周期长的难题。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，涉及一个影响玉米南方锈病抗性的主效QTL及其应用。

背景技术

玉米(Zea mays L.)是重要的粮食作物。玉米南方锈病(Southern Corn Rust)是一种全球出没的气传病害，在热带、亚热带、温带包括非洲、东南亚、澳洲、南美洲、美国南部、环南印度洋国家等地区均有发生的踪迹。在中国，由南向北多个玉米产区病情均有过报道。南方锈病病原为多堆柄锈菌Puccinia polysora Underw。与普通锈病不同，南方锈病一旦大流行，严重时会造成40-80％的产量损失，甚至颗粒无收。由于目前对玉米南方锈病的发生规律尚未明了，难于预防，加之病害主要在玉米生长后期发生，此时植株高大，杀菌剂增加种植成本的同时也难于被喷洒入植株冠层内部，使防治效果大打折扣。几十年的生产实践经验表明，防治南方锈病最有效的措施还是主栽抗性品种。

玉米南方锈病抗性是数量性状，受主效单基因+微效多基因控制。研究表明玉米南方锈病抗性遗传力高，非常适用于分子标记辅助育种。

许多学者对玉米南方锈病抗性基因进行了QTL定位，到2019年为止，在玉米中已报道了7个南方锈病抗性主效QTL位点，发现玉米南方锈病抗性基因定位在玉米第10染色体短臂上。目前分子标记辅助选择(Molecular Marker－assisted Selection，MAS)已经与传统杂交方法结合应用于抗南方锈病玉米品种的培育，通过分子标记辅助选择对这些品种聚合抗病基因的最适基因型组合，增加其抗性，这种提高南宁玉米锈病抗性的改良将大大提高育种效率，带来巨大的社会经济效益。进一步充分利用品种资源，继续充分挖掘资源中的玉米南方锈病抗性有利基因是具有潜力的研发方向。

发明内容

本发明的目的是提供一个影响玉米南方锈病抗性的主效QTL，主效QTL位于第10号染色体的短臂上，在标记10-1523544与标记10-1712625之间。

所述主效QTL位点存在一个主效候选基因LOC103640673，所述主效候选基因LOC103640673的碱基序列如SEQ ID NO.1所示，其编码1个与抗病基因RPP13类似的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，而RPP13是拟南芥中发现的1个霜霉病抗性基因。所述的主效QTL位点对南方锈病抗性的表型变异解释率为49.6％。

作图群体是由182株T2代组成的群体，其亲本的母本为PHW52，父本为抗玉米南方锈病S313；所述的主效QTL位点正向等位变异来自于S313。

所述的主效QTL位点可在玉米育种中应用，具体地，可在培育具有抗玉米南方锈病能力玉米中应用。

本发明的有益效果

本发明在本专利在玉米第10号染色体短臂上定位了1个新的主效QTL，显著影响玉米对南方锈病的抗性，该位点正向等位变异来自于玉米品种S313，为玉米抗性育种提供了新的等位基因。与该QTL紧密连锁的标记10-1523544与标记10-1712625均可以转换为KASP标记，用于分子标记辅助育种。该主效QTL位点上存在一个主效候选基因LOC103640673，为玉米育种提供了可用基因。本发明提供的影响玉米南方锈病抗性的主效QTL可在玉米育种中应用，能够解决传统选育的效率低和周期长的难题。

附图说明

图1为182个单株F2群体局部遗传图谱

图2为玉米南方锈病主效QTL定位图