本申請要求提交于2014年8月8目的美國臨時申請62/034,806的權(quán)益,其全部內(nèi)容以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域:
本領(lǐng)域涉及植株育種以及鑒定和選擇對北方葉枯病具有抗性的植株的方法。以電子方式遞交的序列表的引用通過EFS-Web以電子方式將序列表的正式文本作為ASCII格式的序列表遞交,該文件名稱為“20150715_BB1987PCT_SequenceListing_ST25.txt”,創(chuàng)建日期為2015年7月15日,文件大小為10千字節(jié),并且該文件與本說明書同時提交。在這一ASCII格式的文件中包含的序列表為所述說明書的部分并且全文以引用方式并入本文。
背景技術(shù):
:由真菌玉米大斑病菌(Setosphaeriaturcica)(也稱為玉米大斑菌或玉米大斑病)引起的北方葉枯病(NLB)是美洲、南美洲、非洲和亞洲的一種主要的玉米病害。癥狀可以從下葉上的雪茄形損傷到葉片完全破壞,從而減少可用于光合作用的葉表面積量,這繼而影響谷物產(chǎn)量。病害管理策略包括輪作,通過耕作破壞老玉米殘留物,以及殺真菌劑應(yīng)用,所有這些都旨在減少真菌接種物。然而,控制北美枯葉病的最有效和最優(yōu)選方法是種植抗性雜交種。玉米大斑病菌的多種變種和種族存在于自然界中,留給種植者兩種雜交選擇:部分抗性雜交,其提供針對多種族的低水平、廣譜保護(hù),以及種族特異性抗性雜交,其針對特異性種族保護(hù)。已經(jīng)描述了玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)抗性的遺傳來源,并且已經(jīng)鑒定了四種玉米大斑病菌(先前稱為玉米大斑病菌(Helminthosporlumturcicum))抗性基因座:Ht1、Ht2、Ht3和Htn1?;騂t1映射到染色體2的長臂,其中其與下列緊密連鎖:umc36(Coe,E.H.等人,(1988),CornandCornImprovement,第3版,第81-258頁)、sgcr506(Gupta,M.等人,(1989)MaizeGenet.Coop.Newsl.63,112)、umcl50B)Bentolila,S.等人(1991)Theor.Appl.Genet.,82∶393-398)、以及pic18a(Collins等人,(1998)MolecularPlant-MicrobeInteractions,11:968-978),并且其由umc22和umc122緊密側(cè)接(Li等人(1998)Hereditas,129:101-106)?;騂t2映射到umc48-umc89區(qū)間中的染色體8的長臂(Zaitlin等人,(1992)MaizeGenet.Coop.Newsl.,66,69-70),并且基因Ht3映射到靠近bnlg1666的染色體7(VanStaden,D等人(2001),MaizeGeneticsConferenceAbstracts43:P134)。Htn1基因映射到染色體8,約10cM遠(yuǎn)離Ht2并且0.8cM遠(yuǎn)離RFLP標(biāo)記umc117(Simcox和Bennetzen(1993)MaizeGenet.Coop.Newl.67,118-119;Simcox和Bennetzen(1993)Phytopathology,83:1326-1330;Chung等人,(2010)TheorAppGenEpub)。因為QTL響應(yīng)不同種族,并且每個QTL具有對北方葉枯病抗性特性的可變影響,所以希望鑒定可以與其它已知的抗性基因座組合以增強(qiáng)北方葉枯病總體抗性的遺傳抗性新來源。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提供了用于鑒定和選擇具有增強(qiáng)的北方葉枯病抗性的玉米植株的組合物和方法。本文提供了用于鑒定具有北方葉枯病抗性的玉米植株的方法。所述方法涉及分析玉米植株的DNA中與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因的存在,并且如果檢測到QTL等位基因,則選擇具有北方葉枯病抗性的玉米植株。QTL等位基因位于染色體5上的區(qū)間內(nèi),所述區(qū)間包含PHM18056和PHM7958并且兩側(cè)為PHM18056和PHM7958,并且QTL等位基因可包含:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。其中QTL等位基因所位于的區(qū)間的子區(qū)間可由標(biāo)記PZE-105068275和PZE-105070525進(jìn)一步限定。本發(fā)明提供了用于將與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因滲入玉米植株中的方法。所述方法涉及用至少一種標(biāo)記篩選群體以確定來自所述群體的一種或多種玉米植株是否包含與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因,并且從所述群體中選擇具有QTL等位基因的一種或多種玉米植株。QTL等位基因可包含:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。本發(fā)明還提供了通過本文所述的方法鑒定、選擇和/或產(chǎn)生的植株。附圖和序列表的簡要說明根據(jù)以下的詳細(xì)描述和附圖以及序列表,可以更全面地理解本公開,以下的詳細(xì)描述和附圖以及序列表形成本申請的一部分。此序列表中以單個字母表示核苷酸,以三字母表示氨基酸,如NucleicAcidsResearch13:3021-3030(1985)和BiochemicalJournal219(No.2):345-373(1984)所描述的IUPAC-IUBMB標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定,其以引用方式全文并入本文。用于核苷酸和氨基酸序列數(shù)據(jù)的符號和格式遵循在37C.F.R..sctn.1.822中示出的規(guī)定。圖1示出了用作北方葉枯病感染評分指南的圖表。SEQIDNO:1是標(biāo)記PHM16750的參考序列。SEQIDNO:2是標(biāo)記PHM15741的參考序列。SEQIDNO:3是標(biāo)記PHM16854的參考序列。SEQIDNO:4是標(biāo)記PHM3870的參考序列。SEQIDNO:5是標(biāo)記PHM14018的參考序列。SEQIDNO:6是標(biāo)記PHM18056的參考序列。SEQIDNO:7是標(biāo)記PHM3467的參考序列。SEQIDNO:8是標(biāo)記PHM7958的參考序列。SEQIDNO:9是標(biāo)記PZE-105068275的參考序列。SEQIDNO:10是標(biāo)記PZE-105068432的參考序列。SEQIDNO:11是標(biāo)記PZE-105068572的參考序列。SEQIDNO:12是標(biāo)記SYN30642的參考序列。SEQIDNO:13是標(biāo)記PZE-105068746的參考序列。SEQIDNO:14是標(biāo)記PZE-105069095的參考序列。SEQIDNO:15是標(biāo)記PZE-105069706的參考序列。SEQIDNO:16是標(biāo)記PZE-105069906的參考序列。SEQIDNO:17是標(biāo)記PZE-105070525的參考序列。具體實施方式本文提供了玉米標(biāo)記基因座,其展示與北方葉枯病抗性性狀的統(tǒng)計學(xué)顯著共分離。這些基因座或附加的連鎖基因座的檢測可以用于標(biāo)記輔助選擇中作為玉米育種程序的一部分,以產(chǎn)生對由病原體玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)引起的北方葉枯病具有抗性的玉米植株。除非另外說明,核酸是以5′到3′方向從左往右書寫。說明書中所述的數(shù)字范圍包括限定范圍的端值并且包括在限定范圍內(nèi)的各個整數(shù)或任何非整數(shù)的分?jǐn)?shù)。除非另外指明,本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的一般理解相同的含義。與本文中所述的那些類似或等同的任何方法和材料均可用于測試本文所提出的主題的實踐中。在本發(fā)明的描述和權(quán)利要求中,將根據(jù)下文陳述的定義使用下列術(shù)語。提供下列定義以利于理解本公開。應(yīng)當(dāng)理解,本公開不受特定實施方案的限制,所述實施方案當(dāng)然能夠改變。也應(yīng)當(dāng)了解本文所用的術(shù)語僅是為了描述特定實施方案,而不旨在進(jìn)行限制。當(dāng)在本說明書和所附權(quán)利要求中使用時,除非內(nèi)容清楚地表明,單數(shù)和單數(shù)形式的術(shù)語例如“一個”、“一種”和“所述”包括復(fù)數(shù)指代。因此,例如關(guān)于“植物”、“植株”或“作物”還包括多株植物;而且根椐上下文,所用的術(shù)語“植株”還可包括遺傳學(xué)類似的植株或該植株的相同子代;所用的術(shù)語“核酸”實際上任選地包括該核酸分子的多個拷貝;類似地,術(shù)語“探針”任選地(并且通常)涵蓋許多類似或相同的探針分子。術(shù)語“等位基因”是指在特定基因座處出現(xiàn)的兩個或更多個不同的核苷酸序列中的一個?!暗任换蝾l率”是指等位基因存在于個體、一個品系、或群體品系中的基因座處的頻率(比例或百分比)。例如,就等位基因“A”而言,基因型“AA”、“Aa”、或“aa”的二倍體個體分別具有1.0、0.5、或0.0的等位基因頻率。人們能夠通過平均化來自品系的個體樣品的等位基因頻率來估計該品系中的等位基因頻率。相似地,人們能夠通過平均化構(gòu)成該群體的品系的等位基因頻率來計算該群體品系中的等位基因頻率。就具有限定數(shù)目的個體或品系的群體而言,可將等位基因頻率表示為包含等位基因的個體或品系(或任何其它指定組)的計數(shù)?!皵U(kuò)增子”是被擴(kuò)增的核酸,例如使用任何可用的擴(kuò)增方法(例如PCR、LCR、轉(zhuǎn)錄等)通過擴(kuò)增模板核酸制備的核酸。在核酸擴(kuò)增的情況下術(shù)語“擴(kuò)增”是其中產(chǎn)生附加拷貝的所選擇核酸(或其轉(zhuǎn)錄形式)的任何過程。典型的擴(kuò)增方法包括基于多種聚合酶的復(fù)制方法,包括聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、連接酶介導(dǎo)的方法諸如連接酶鏈反應(yīng)(LCR)、以及基于RNA聚合酶的擴(kuò)增(例如通過轉(zhuǎn)錄)方法。術(shù)語“裝配”應(yīng)用于BAC以及它們聚集以形成連續(xù)的DNA片段的傾向。BAC基于序列比對“裝配”成重疊群,如果BAC進(jìn)行測序,或經(jīng)由它的BAC指紋與其它BAC指紋的比對“裝配”成重疊群??墒褂靡蛱鼐W(wǎng)上公開可用的MaizeGenomeBrowser找到公開的裝配。當(dāng)?shù)任换蚴怯绊懶誀畋磉_(dá)的DNA序列或等位基因的一部分或與之連鎖時,所述等位基因“關(guān)聯(lián)”所述性狀。等位基因的存在是該性狀將如何被表達(dá)的指征。“BAC”,或細(xì)菌人工染色體,是來源于天然存在的大腸桿菌(Escherichiacoli)的F因子的克隆載體,其自身是能夠作為環(huán)狀質(zhì)粒存在或者能夠被整合進(jìn)細(xì)菌染色體的DNA元件。BAC能夠接收DNA序列的較大插入序列。在玉米中,各自包含來自玉米近交系B73的玉米基因組DNA的較大插入序列的大量BAC已經(jīng)裝配成為重疊群(重疊的連續(xù)基因片段,或“連續(xù)DNA”),并且這一裝配可在因特網(wǎng)上公開獲得。BAC指紋是分析多個DNA樣品之間的相似度的方法,其基于特定限制性位點的存在或缺乏而進(jìn)行(限制性位點是由切割或“限制”DNA的酶所識別的核苷酸序列)而進(jìn)行。使用相同的限制性酶組消化兩種或更多種BAC樣品并且比較所形成的片段的大小,這通常使用凝膠分離進(jìn)行?!盎亟弧笔侵钙渲须s交子代反復(fù)與親本之一來回雜交的過程。在回交方案中,“供體”親本是指具有待摻入的所需(一種或多種)基因、(一種或多種)基因座或特異性表型的親本植株?!笆荏w”親本(使用一次或多次)或“輪回”親本(使用兩次或更多次)是指將基因或基因座滲入其中的親本植株。例如,參見Ragot,M.等人(1995)Marker-assistedbackcrossing:apracticalexample,inTechniquesetUtilisationsdesMarqueursMoleculairesLesColloques,第72卷,第45-56頁,以及Openshaw等人,(1994)Marker-assistedSelectioninBackcrossBreeding,AnalysisofMolecularMarkerData,第41-43頁。初始雜交產(chǎn)生F1代;于是術(shù)語“BC1”是指輪回親本的第二次使用,“BC2”是指輪回親本的第三次使用,以此類推。厘摩(“cM”)是重組頻率的量度單位。1cM等于經(jīng)過單代雜交在一個基因座上的標(biāo)記將與在第二基因座上的標(biāo)記分離的1%的概率。如本文所用,術(shù)語“染色體區(qū)間”指位于植株單個染色體上的基因組DNA的連續(xù)的線性區(qū)域。位于單個染色體區(qū)間上的遺傳因子或基因是物理上連鎖的。染色體區(qū)間的大小沒有特定的限制。在一些方面,位于單個染色體區(qū)間內(nèi)的遺傳因子是遺傳連鎖的,通常具有例如小于或等于20cM或者小于或等于10cM的遺傳重組距離。即,在單個染色體區(qū)間內(nèi)的兩個遺傳因子發(fā)生重組的頻率小于或等于20%或10%?!叭旧w”是包含許多基因的單獨的一段盤繞的DNA,這些基因在細(xì)胞分裂過程中作為一個整體起作用和移動并因此能夠被稱為是連鎖的。“染色體”也可稱為“連鎖群”。在本專利申請中,短語“緊密連鎖”指兩個連鎖基因座間重組的發(fā)生頻率為等于或小于約10%(即在基因圖譜上的分離頻率不超過10cM)。換句話說,緊密連鎖的基因座至少90%的情況下共分離。當(dāng)標(biāo)記基因座顯示與期望性狀(例如北方葉枯病抗性)共分離(連鎖)的顯著概率時,它們對于本公開的主題是尤其有用的。緊密連鎖的基因座諸如標(biāo)記基因座和第二基因座可顯示10%或更低,優(yōu)選約9%或更低,還更優(yōu)選約8%或更低,還更優(yōu)選約7%或更低,還更優(yōu)選約6%或更低,還更優(yōu)選約5%或更低,還更優(yōu)選約4%或更低,還更優(yōu)選約3%或更低,并且更優(yōu)選約2%或更低的基因座內(nèi)重組頻率。在高度優(yōu)選的實施方案中,關(guān)聯(lián)基因座顯示約1%或更低的重組頻率,例如約0.75%或更低,更優(yōu)選約0.5%或更低,或更優(yōu)選約0.25%或更低的重組頻率。位于相同染色體上,并且它們間的距離使得兩個基因座間的重組發(fā)生頻率小于10%(例如約9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.75%、0.5%、0.25%或更低)的兩個基因座也稱為彼此“鄰近”。在某些情況下,兩個不同標(biāo)記能夠具有相同的基因圖譜坐標(biāo)。在那種情況下,兩個標(biāo)記彼此足夠接近使得它們之間的重組發(fā)生頻率低至無法檢測。術(shù)語“互補序列”是指與給定核苷酸序列互補的核苷酸序列,即所述序列根據(jù)沃森-克里克(Watson-Crick)堿基配對原則而相關(guān)聯(lián)。術(shù)語“連續(xù)DNA”是指未中斷的基因組DNA片段,其由部分重疊的片段或重疊群表示。當(dāng)涉及兩個遺傳因子間的關(guān)系時,例如有助于北方葉枯病抗性的遺傳因子和鄰近的標(biāo)記,“相引”相連鎖指示下述狀態(tài):其中在北方葉枯病抗性基因座上的“有利”等位基因與相應(yīng)連鎖的標(biāo)記基因座的“有利”等位基因物理上關(guān)聯(lián)在相同染色體鏈上。在偶合相中,兩個有利等位基因被繼承了該染色體鏈的子代一起繼承。術(shù)語“受到雜交”或“雜交”是指有性雜交,并且涉及兩組單倍體配子通過授粉進(jìn)行的融合,從而產(chǎn)生二倍體子代(例如,細(xì)胞、種子或植株)。該術(shù)語包括一株植物被另一株植物授粉和自交(或自花授粉,例如當(dāng)花粉和胚珠來自同一植株時)。本文稱為“二倍體”的植株具有兩組染色體(基因組)。本文稱為“雙單倍體”的植株通過倍增單倍體染色體組進(jìn)行開發(fā)(即,正常染色體數(shù)目的一半)。雙單倍體植株具有兩組相同的染色體,并且認(rèn)為全部基因座是純合的?!皟?yōu)良品系”是源自育種并選擇優(yōu)異農(nóng)學(xué)性能的任何品系?!巴鈦碛衩字晗怠被颉巴鈦碛衩追N質(zhì)”是來源于不屬于可得的優(yōu)良玉米品系或種質(zhì)株系的玉米植株的株系。在雜交發(fā)生在兩個玉米植株或種質(zhì)株系之間的情況下,外來種質(zhì)的子代不與它雜交的優(yōu)良種質(zhì)密切相關(guān)。最常見的是外來種質(zhì)不來源于任何已知的玉米優(yōu)良品系,而是選擇將新遺傳因子(通常新等位基因)導(dǎo)入育種程序中?!坝欣任换颉笔窃谔囟ɑ蜃牡任换?,它賦予或有助于農(nóng)學(xué)上所期望的表型,例如北方葉枯病抗性,并允許對具有農(nóng)學(xué)上所期望表型的植株的鑒定。標(biāo)記的有利等位基因是與有利表型共分離的標(biāo)記等位基因。“片段”旨在表示核苷酸序列的一部分。使用本文所公開的方法,片段可用作雜交探針或PCR引物。“基因圖譜”是對給定物種中一個或多個染色體(或連鎖群)上的基因座間的基因連鎖關(guān)系的描述,一般以圖表或表格形式描述。對于每一基因圖譜,基因座之間的距離是通過它們的等位基因在群體內(nèi)一起出現(xiàn)的頻繁程度(它們的重組頻率)測量的。利用DNA或蛋白質(zhì)標(biāo)記、或可觀察的表型,能夠檢測等位基因?;驁D譜是作圖的群體、使用的標(biāo)記的類型、以及不同群體間各個標(biāo)記的多態(tài)性潛力的產(chǎn)物。一個基因圖譜與另一個基因圖譜在基因座之間的遺傳距離可以不同。然而,使用共同標(biāo)記能夠?qū)⒁粋€圖譜與另一個圖譜的信息關(guān)聯(lián)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可使用共同標(biāo)記位置來鑒定在各個個體基因圖譜上的標(biāo)記位置和受關(guān)注的其它基因座。盡管由于,例如,在不同群體中檢測替代性的重復(fù)基因座的標(biāo)記、用于將標(biāo)記定序的統(tǒng)計方法中的差異、新型突變或?qū)嶒炇艺`差而在標(biāo)記順序上經(jīng)常存在細(xì)微變化,但是基因座的順序在圖譜間不應(yīng)變化?!盎驁D譜位置”是在相同連鎖群上,在基因圖譜上的相對于圍繞的遺傳標(biāo)記的位置,其中能夠在給定種群中發(fā)現(xiàn)指定標(biāo)記?!盎蜃鲌D”是限定基因座的連鎖關(guān)系的方法,該方法通過使用遺傳標(biāo)記、標(biāo)記的群體分離、以及重組頻率的標(biāo)準(zhǔn)遺傳原則進(jìn)行?!斑z傳標(biāo)記”是群體中的多態(tài)核酸,并且其中可通過一種或多種分析方法檢測并區(qū)分出它們的等位基因,例如RFLP、AFLP、同功酶、SNP、SSR等。該術(shù)語也指與基因組序列互補的核酸序列,諸如用作探針的核酸。對應(yīng)于群體成員之間的遺傳多態(tài)性的標(biāo)記能夠通過本領(lǐng)域已建立的方法進(jìn)行檢測。這些方法包括例如基于PCR的序列特異性擴(kuò)增方法、限制性片段長度多態(tài)性檢測(RFLP)、同功酶標(biāo)記檢測、通過等位基因特異性雜交(ASH)進(jìn)行的多核苷酸多態(tài)性檢測、植株基因組的擴(kuò)增可變序列檢測、自主序列復(fù)制檢測、簡單重復(fù)序列檢測(SSR)、單核苷酸多態(tài)性檢測(SNP)、或擴(kuò)增片段長度多態(tài)性檢測(AFLP)。已經(jīng)建立的方法也已知用于檢測表達(dá)序列標(biāo)簽(EST)和來源于EST序列的SSR標(biāo)記以及隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性DNA(RAPD)?!斑z傳重組頻率”是兩個基因座之間的交換事件(重組)的頻率。在標(biāo)記和/或減數(shù)分裂后性狀的分離后可觀察到重組頻率。“基因組”是指總DNA或整組基因,由染色體或染色體組攜帶。術(shù)語“基因型”是個體(或個體組)在一個或多個基因座處的基因組成。基因型由一個或多個已知基因座的等位基因限定,個體已經(jīng)從其親本中繼承了所述基因型。術(shù)語基因型可被用于指個體在單個基因座處的基因組成,在多個基因座上的基因組成,或更一般地,術(shù)語基因型可被用于指個體在其基因組中的所有基因的基因組成?!胺N質(zhì)”是指遺傳物質(zhì),其屬于或來自于個體(例如,植株)、個體的組(例如,植株品系、品種或家族)或來自品系、品種、物種或培養(yǎng)物的克隆,或更一般地某一物種或多個物種的全部個體(例如,玉米種質(zhì)集合(maizegermplasmcollection)或Andean種質(zhì)集合(Andeangermplasmcollection))。種質(zhì)可為生物體或細(xì)胞的部分,或者可從生物體或細(xì)胞中分離得到。一般來講,種質(zhì)給遺傳物質(zhì)提供特異性分子構(gòu)成,該分子構(gòu)成向生物體或細(xì)胞培養(yǎng)物的一些或全部遺傳特質(zhì)提供物理基礎(chǔ)。如本文所用,種質(zhì)包括可從中生長出新植株的細(xì)胞、種子或組織,或植株部分諸如葉、莖、花粉、或細(xì)胞,它們能夠被培養(yǎng)成整個植株。稱為“單倍體”的植株具有一組染色體(基因組)?!皢伪缎汀笔莻€體的多個基因座處的基因型,即等位基因的組合。通常,單倍型描述的基因座通常是物理上和遺傳上連鎖的,即在相同染色體片段上。術(shù)語“單倍型”可指位于特定基因座處的等位基因或指沿染色體片段位于多個基因座上的等位基因。術(shù)語“異質(zhì)”用于指明一組內(nèi)的個體在一個或多個特定基因座處基因型不同。材料的雜交反應(yīng)或“雜種優(yōu)勢”能夠被定義為當(dāng)與其他不同的或不相關(guān)的群雜交時,超過親本的平均(或高值親本)的性能。“雜種優(yōu)勢群”包含一組基因型,它們當(dāng)與來自不同雜種優(yōu)勢群的基因型雜交時表現(xiàn)良好(Hallauer等人,(1998)Cornbreeding,第463-564頁,在G.F.Sprague和J.W.Dudley(編)Cornandcornimprovement)。將近交系歸類為雜種優(yōu)勢群,并且將其進(jìn)一步細(xì)分為雜種優(yōu)勢群內(nèi)的家族,所述分類基于若干個標(biāo)準(zhǔn)如家譜、基于分子標(biāo)記的關(guān)聯(lián)、以及雜交體組合的性能(Smith等人,(1990)Theor.Appl.Gen.80:833-840)。美國兩個最廣泛使用的雜種優(yōu)勢群稱為“愛荷華剛性莖稈合成群體(IowaStiffStalkSynthetic)”(本文中也稱為“剛性莖稈”)和“Lancaster”或“LancasterSureCrop”(有時稱為NSS或非剛性莖稈)。一些雜種優(yōu)勢群具有作為雌性親本所需的性狀,而另一些具有用于雄性親本的性狀。例如,在玉米中,產(chǎn)生自從被稱為BSSS的群體(愛荷華剛性莖稈合成群體)釋放的公開的近交系的產(chǎn)出已使得這些近交系以及它們的衍生物成為了美國中部玉米種植帶的雌性庫。BSSS近交系已與其他近交系(例如SD105和MaizAmargo)雜交,并且這種一般性的材料群體已作為剛性莖稈合成(StiffStalkSynthetics(SSS))為人們所知,盡管并非全部的這些近交系均來源于初始的BSSS群體(Mikel和Dudley(2006)CropSci:46:1193-1205)。默認(rèn)地,與SSS近交系良好組合的全部其他近交系被指定為雄性庫,其由于缺少更好的名稱已被稱為NSS,即“非剛性莖稈”。該群體包括了多個主要的雜種優(yōu)勢群,諸如LancasterSurecrop、Iodent和LeamingCorn。如果多于一種的等位基因類型存在于給定基因座處(例如二倍體個體具有兩個不同等位基因中的每一個的一個拷貝),則該個體是“雜合的”。術(shù)語“同質(zhì)性”指一組成員在一個或多個特定基因座處具有相同基因型。如果個體在給定基因座處僅具有一種類型的等位基因(例如二倍體個體在兩個同源染色體中的每一個的基因座處具有相同等位基因的一個拷貝),則該個體是“純合的”。術(shù)語“雜交體”是指至少兩個基因相異的親本間雜交獲得的子代?!半s交”或“核酸雜交”是指互補RNA和DNA鏈配對以及互補DNA單鏈配對。術(shù)語“雜交”指核酸鏈的互補區(qū)域之間形成堿基對?!癐BM基因圖譜”可指任何下列圖譜:IBM、IBM2、IBM2鄰接、IBM2FPC0507、IBM22004鄰接、IBM22005鄰接、IBM22005鄰接框、IBM22008鄰接、IBM22008鄰接框、或maizeGDB網(wǎng)站的最新版本。IBM基因圖譜基于B73×Mo17群體,其中來自初始雜交的子代在構(gòu)建重組近交系用于作圖前隨機(jī)交配產(chǎn)生多代。較新的版本反映了遺傳的或BAC作圖的基因座的添加,以及由于從其它遺傳圖譜或物理圖譜、經(jīng)過清理的數(shù)據(jù)或新算法的使用獲得的信息的整合而提高的圖譜精度。術(shù)語“近交”是指已經(jīng)進(jìn)行育種以獲得遺傳同質(zhì)性的品系。術(shù)語“插入缺失”是指插入或缺失,其中可指一個品系相對于第二品系具有插入的核苷酸或DNA片段,或可指所述第二品系相對所述第一品系具有缺失的核苷酸或DNA片段。術(shù)語“基因滲入”是指遺傳基因座的所需等位基因從一種遺傳背景傳遞到另一種遺傳背景。例如在特定基因座處的期望等位基因的基因滲入經(jīng)由相同物種的兩個親本間的有性雜交可被傳遞到至少一個子代,其中至少一個親本在其基因組中具有期望的等位基因。另選地,例如等位基因的傳遞能夠通過兩個供體基因組之間的重組而發(fā)生,例如在融合原生質(zhì)體中,其中供體原生質(zhì)體中的至少一個在其基因組中具有期望的等位基因。所期望的等位基因可以,例如,通過關(guān)聯(lián)于表型的標(biāo)記在QTL(即,QTL等位基因)、轉(zhuǎn)基因等等中被檢測。在任何情況下,能夠?qū)谕任换虻淖哟c具有期望遺傳背景的品系反復(fù)回交并對期望的等位基因進(jìn)行選擇以產(chǎn)生固定在所選擇遺傳背景中的等位基因。當(dāng)重復(fù)“基因滲入”過程兩次或更多次時,該過程常被稱為“回交”?!捌废怠被颉捌贩N”是一組具有相同親緣關(guān)系的個體,它們一般是某種程度的近交體,并且一般在大多數(shù)基因座是純合的和均一的(同基因的或接近同基因的)。“亞系”是指子代的近交體子集,它們與相同祖先來源的其它相似近交體子集遺傳上不同。如本文所用,術(shù)語“連鎖”用于描述一種標(biāo)記基因座與另一種標(biāo)記基因座或其它一些基因座的相關(guān)聯(lián)程度。分子標(biāo)記和影響表型的基因座之間的連鎖關(guān)系用“概率”或“調(diào)整概率”表示。連鎖可表示為所期望的界限或范圍。例如,在一些實施方案中,任何標(biāo)記與任何其他標(biāo)記當(dāng)所述標(biāo)記以單一減數(shù)分裂圖譜(基于經(jīng)過一輪減數(shù)分裂的群體(諸如,例如F2)的基因圖譜;IBM2圖譜包括多次減數(shù)分裂)的小于50、40、30、25、20、或15個圖譜單位(或cM)被分離時是(遺傳上和物理上)連鎖的。在一些方面,限定范圍形式的連鎖,例如介于10cM和20cM之間、介于10cM和30cM之間、或者介于10cM和40cM之間,是有利的。標(biāo)記與第二基因座連鎖越緊密,標(biāo)記越可能變成第二基因座的指示。因此,“緊密連鎖的基因座”諸如標(biāo)記基因座和第二基因座顯示10%或更低,優(yōu)選約9%或更低,更優(yōu)選約8%或更低,更優(yōu)選約7%或更低,更優(yōu)選約6%或更低,更優(yōu)選約5%或更低,更優(yōu)選約4%或更低,更優(yōu)選約3%或更低,更優(yōu)選約2%或更低的基因座內(nèi)重組頻率。在高度優(yōu)選的實施方案中,關(guān)聯(lián)基因座顯示約1%或更低的重組頻率,例如約0.75%或更低,更優(yōu)選約0.5%或更低,或更優(yōu)選約0.25%或更低的重組頻率。位于相同染色體上,并且它們間的距離使得兩個基因座間的重組發(fā)生頻率小于10%(例如約9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.75%、0.5%、0.25%、或更低)的兩個基因座也稱為彼此“鄰近”。因為1cM是顯示出1%的重組頻率的兩個標(biāo)記之間的距離,任何標(biāo)記與緊鄰的任何其它標(biāo)記緊密連鎖(基因上和物理上),例如等于或小于10cM的距離。在相同染色體上的兩個緊密連鎖的標(biāo)記可相互定位為9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.75、0.5或0.25cM或更近。術(shù)語“連鎖不平衡”(或LD)指基因座或性狀(或兩者都有)非隨機(jī)地分離。在任一情況下,連鎖不平衡意味著相關(guān)的基因座沿著一定長度的染色體在物理上足夠接近,以便它們以高于隨機(jī)(即非隨機(jī))的頻率一起分離。顯示連鎖不平衡的標(biāo)記被認(rèn)為是連鎖的。連鎖基因座在超過50%的情況下共分離,例如約51%至約100%的情況。換句話說,共分離的兩個標(biāo)記具有小于50%(并且根據(jù)定義,在相同連鎖群上分離距離小于50cM)的重組頻率。如本文所用,連鎖可存在于兩個標(biāo)記之間或者標(biāo)記和影響表型的基因座之間。標(biāo)記基因座可與性狀“相關(guān)聯(lián)”(連鎖)。標(biāo)記基因座和影響表型性狀的基因座的連鎖程度可以根據(jù),例如,該分子標(biāo)記與所述表型共分離的統(tǒng)計概率(例如,F(xiàn)統(tǒng)計或LOD評分)加以測量。連鎖不平衡最常見地用量度r2估計,它使用Hill,W.G.和Robertson,A,Theor.Appl.Genet.38:226-231(1968)描述的式計算。當(dāng)r2=1時,兩個標(biāo)記基因座間存在完全的LD,意味著所述標(biāo)記還未進(jìn)行重組分離并且具有相同的等位基因頻率。r2值應(yīng)依賴于所使用的群體。r2值大于1/3顯示了可用于作圖的足夠強(qiáng)的LD(Ardlie等人,NatureReviewsGenetics3:299-309(2002))。因此,當(dāng)成對標(biāo)記基因座間的r2值大于或等于0.33、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、或1.0時,等位基因處于連鎖不平衡。如本文所用,“連鎖平衡”描述其中兩個標(biāo)記獨立地分離的情況,即,在子代中隨機(jī)分離。認(rèn)為顯示連鎖平衡的標(biāo)記不連鎖(無論它們是否位于相同染色體上)?!盎蜃笔侨旧w上的位置,例如,核苷酸、基因、序列或標(biāo)記所處的位點?!皟?yōu)勢對數(shù)(LOD)值”或“LOD評分”(Risch,Science255:803-804(1992))用于基因區(qū)間作圖以描述兩個標(biāo)記基因座之間的連鎖程度。兩個標(biāo)記間LOD評分為三指示連鎖概率為無連鎖的概率的1000倍,而LOD評分為二指示連鎖概率為無連鎖的概率的100倍。大于或等于二的LOD評分可用于檢測連鎖。LOD評分還可用于在“數(shù)量性狀基因座”作圖中顯示標(biāo)記基因座和數(shù)量性狀之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。在這一情況下,LOD評分大小取決于所述標(biāo)記基因與影響所述數(shù)量性狀的基因座之間的接近度,以及所述數(shù)量性狀效應(yīng)的大小?!坝衩?maize)”是指玉米(ZeamaysL.ssp.mays)植株并且也稱為“玉米(corn)”。術(shù)語“玉米植株”包括整個玉米植株、玉米植株細(xì)胞、玉米植株原生質(zhì)體、可從其中再生玉米植株的玉米植株細(xì)胞或玉米組織培養(yǎng)物、玉米植株愈傷組織、玉米植株叢生物和玉米植株中的完整玉米植株細(xì)胞或玉米植株的部分,諸如玉米種子、玉米穗軸、玉米花、玉米子葉、玉米葉、玉米莖、玉米芽、玉米根、玉米根尖等?!皹?biāo)記”是發(fā)現(xiàn)基因或物理圖譜上的位置或發(fā)現(xiàn)標(biāo)記與性狀基因座(影響性狀的基因座)之間的連鎖的手段。標(biāo)記所檢測的位置可通過檢測多態(tài)性等位基因及其基因作圖而獲知,或通過對已經(jīng)進(jìn)行物理標(biāo)測的序列進(jìn)行雜交、序列匹配或擴(kuò)增而獲知。標(biāo)記可以是DNA標(biāo)記(檢測DNA多態(tài)性)、蛋白質(zhì)(檢測所編碼多肽的變異)或簡單遺傳表型(諸如‘蠟質(zhì)’表型)。可通過基因組核苷酸序列或表達(dá)的核苷酸序列(例如,通過剪接的RNA或cDNA)開發(fā)DNA標(biāo)記。根據(jù)DNA標(biāo)記技術(shù),所述標(biāo)記將由側(cè)接所述基因座的互補引物和/或與該基因座處的多態(tài)性等位基因雜交的互補探針組成。DNA標(biāo)記,或遺傳標(biāo)記,還能夠被用于描述其自身染色體上的基因、DNA序列或核苷酸(而不是用于檢測基因或DNA序列的組分),并且當(dāng)該DNA標(biāo)記與人類遺傳學(xué)中的特定性狀相關(guān)聯(lián)時經(jīng)常被使用(例如,針對乳腺癌的標(biāo)記)。術(shù)語標(biāo)記基因座是該標(biāo)記所檢測的基因座(基因、序列或核苷酸)。檢測群體成員之間的遺傳多態(tài)性的標(biāo)記在本領(lǐng)域中是已建立的。標(biāo)記可由其所檢測的多態(tài)性的類型以及用于檢測所述多態(tài)性的標(biāo)記技術(shù)所限定。標(biāo)記類型包括但不限于:限制性片段長度多態(tài)性檢測(RFLP)、同功酶標(biāo)記檢測、隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性DNA(RAPD)、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性檢測(AFLP)、簡單重復(fù)序列檢測(SSR)、植株基因組的擴(kuò)增可變序列檢測、自主序列復(fù)制檢測、或單核苷酸多態(tài)性檢測(SNP)。SNP能夠通過,例如,DNA測序、基于PCR的序列特異性擴(kuò)增方法、通過等位基因特異性雜交(ASH)對多核苷酸多態(tài)性的檢測、動態(tài)等位基因特異性雜交(DASH)、分子信標(biāo)、微陣列雜交、寡核苷酸連接酶測定、Flap內(nèi)切核酸酶、5’內(nèi)切核苷酸、引物延伸、單鏈構(gòu)象多態(tài)性(SSCP)或溫度梯度凝膠電泳(TGGE)被檢測。DNA測序,諸如焦磷酸測序技術(shù),具有能夠檢測組成單倍型的一系列連鎖的SNP等位基因的優(yōu)點。單倍型傾向于比SNP更具信息性(檢測更高水平的多態(tài)性)。“標(biāo)記等位基因”或“標(biāo)記基因座的等位基因”可以指群體中位于標(biāo)記基因座處的多個多態(tài)性核苷酸序列中的一個?!皹?biāo)記輔助選擇”(MAS)是基于標(biāo)記基因型選擇個體植株的方法。“標(biāo)記輔助反選擇”是一種通過它將標(biāo)記基因型用于鑒定植株的方法,所述植株將不被選擇,使得它們被從育種程序或種植中除去?!皹?biāo)記單倍型”是指在標(biāo)記基因座處的等位基因的組合?!皹?biāo)記基因座”是物種基因組中的特定染色體位置,其中可存在特定標(biāo)記?!皹?biāo)記基因座”可用于跟蹤第二連鎖基因座的存在情況,例如影響表型性狀表達(dá)的連鎖基因座。例如,標(biāo)記基因座能夠用于監(jiān)控在遺傳上或物理上連鎖的基因座處的等位基因的分離?!皹?biāo)記探針”是可用于通過核酸雜交鑒定標(biāo)記座位存在與否的核酸序列或分子,例如與標(biāo)記座位序列互補的核酸分子探針。包含標(biāo)記座位的30個或更多連續(xù)的核苷酸(標(biāo)記座位序列的“所有或部分”)的標(biāo)記探針可用于核酸雜交。另選地,在一些方面,標(biāo)記探針是指能夠區(qū)別(即基因型)存在于標(biāo)記座位處的特定等位基因的任何類型的探針。如上所述,當(dāng)鑒定連鎖基因座時,術(shù)語“分子標(biāo)記”可用于指遺傳標(biāo)記或用作參照點的編碼產(chǎn)物(例如,蛋白質(zhì))。標(biāo)記能夠來源于基因組核苷酸序列或來源于表達(dá)的核苷酸序列(例如來源于剪接的RNA、cDNA等),或來源于編碼的多肽。該術(shù)語也指與標(biāo)記序列互補或側(cè)接標(biāo)記序列的核酸序列,諸如用作探針或能夠擴(kuò)增標(biāo)記序列的引物對的核酸。“分子標(biāo)記探針”是能夠被用于鑒定標(biāo)記基因座的存在的核酸序列或分子,例如與標(biāo)記基因座序列互補的核酸探針。另選地,在一些方面,標(biāo)記探針指能夠區(qū)別(即基因型)存在于標(biāo)記座位處的特定等位基因的任何類型的探針。當(dāng)核酸在溶液中特異性雜交時,例如根據(jù)Watson-Crick堿基配對原則雜交,核酸是“互補的”。當(dāng)位于插入缺失區(qū)域,諸如本文所述的非共線區(qū)域時,本文所述的一些標(biāo)記也稱為雜交標(biāo)記。這是因為,根據(jù)定義,插入?yún)^(qū)域是關(guān)于無插入的植株的多態(tài)性。因此,標(biāo)記僅需要指明插入缺失區(qū)域是否存在。任何合適的標(biāo)記檢測技術(shù)都可用于鑒定此類雜交標(biāo)記,例如,SNP技術(shù)用于本文提供的示例中。當(dāng)?shù)任换蚺c性狀連鎖時,以及當(dāng)存在的等位基因是期望的性狀或性狀形式將不出現(xiàn)在包含上述等位基因的植株中的指示時,等位基因與性狀“負(fù)”相關(guān)?!昂塑账嵝蛄小?、“多核苷酸”、“核酸序列”、和“核酸片段”可互換使用,并且指作為單鏈或雙鏈的RNA或DNA聚合物,任選含有合成的、非天然的或改變的核苷酸堿基?!昂塑账帷笔菢?gòu)成DNA或RNA聚合物的單體單元,它由嘌呤或嘧啶堿基、戊糖和磷酸基團(tuán)組成。核苷酸(通常以它們的5′-單磷酸形式存在)可以用它們的單字母名稱指代如下:“A”為腺苷酸或脫氧腺苷酸(分別針對RNA或DNA),“C”表示胞苷酸或脫氧胞苷酸,“G”表示鳥苷酸或脫氧鳥苷酸,“U”表示尿苷酸,“T”表示脫氧胸苷酸,“R”表示嘌呤(A或G),“Y”表示嘧啶(C或T),“K”表示G或T,“H”表示A或C或T,“I”表示肌苷,并且“N”表示任意核苷酸。術(shù)語“表型”、“表型性狀”或“性狀”可指基因或系列基因的可觀測表達(dá)。表型對于肉眼或本領(lǐng)域任何其它已知評估手段而言可以是可觀測的,例如稱重、計數(shù)、測量(長度、寬度、角度等)、顯微法、生化分析或機(jī)電分析法。在一些情況下,表型由單個基因或基因座直接控制,即“單基因性狀”或“簡單遺傳性狀”。在無較大水平的環(huán)境變化時,可在群體中分離單基因性狀以給出“定性”或“離散”分布,即表型屬于離散類。在其它情況下,表型是若干個基因的結(jié)果并且可被視為“多基因性狀”或“復(fù)雜性狀”。在群體中分離多基因性狀以給出“定量的”或“連續(xù)”分布,即表型不可分為離散類。單一基因和多基因性狀均可受到其表達(dá)所處的環(huán)境的影響,但是多基因性狀傾向于具有更大的環(huán)境組分?;蚪M的“物理圖譜”是顯示染色體DNA上可辨認(rèn)的界標(biāo)(包括基因、標(biāo)記等)的線性順序的圖譜。然而與基因圖譜相比,界標(biāo)間的距離是絕對的(例如以堿基對測量的或分離的和重疊的連續(xù)基因片段)并且不基于基因重組(所述基因重組可在不同群體中有所變化)?!爸仓辍笨蔀檎麄€植株、其任何部分、或來源于植株的細(xì)胞或組織培養(yǎng)物。因此,術(shù)語“植株”可指如下中的任何一種:整個植株、植株組分或器官(例如葉、莖、根等)、植株組織、種子、植株細(xì)胞、和/或它們的子代。植株細(xì)胞是從植株中獲得的植株的細(xì)胞或來源于從植株中所獲得的細(xì)胞的培養(yǎng)物?!皝碓从趧傂郧o稈合成群體中的近交體”的玉米植株可以是雜交體?!岸鄳B(tài)性”是群體內(nèi)的兩個或更多個個體之間DNA的變化。多態(tài)性在群體中優(yōu)選地具有至少1%的頻率??捎玫亩鄳B(tài)性可包括單核苷酸多態(tài)性(SNP)、簡單重復(fù)序列(SSR)、或插入/缺失多態(tài)性,本文也稱為“插入缺失”。當(dāng)?shù)任换蚺c性狀連鎖時,以及當(dāng)存在的等位基因是期望的性狀或性狀形式將出現(xiàn)在包含上述等位基因的植株中的指示基因時,等位基因與性狀“正”相關(guān)?!案怕手怠被颉皃-值”是表型的特定組合和特定標(biāo)記等位基因的存在或不存在是否隨機(jī)的統(tǒng)計學(xué)概率。因此,概率評分越低,基因座和表型相關(guān)聯(lián)的可能性就越高。概率評分可受到第一基因座(通常是標(biāo)記基因座)與影響該表型的基因座的鄰近度以及表型效應(yīng)的量級(由等位基因置換導(dǎo)致的表型變化)的影響。在一些方面,認(rèn)為概率評分“顯著”或“不顯著”。在一些實施方案中,認(rèn)為隨機(jī)分離的概率評分為0.05(p=0.05,或5%的概率)是關(guān)聯(lián)的顯著性指示。然而,可接受的概率可為小于50%(p=0.5)的任何概率。例如,顯著概率能夠小于0.25、小于0.20、小于0.15、小于0.1、小于0.05、小于0.01或小于0.001。“生產(chǎn)標(biāo)記”或“生產(chǎn)SNP標(biāo)記”是已經(jīng)為高通量目的而開發(fā)的標(biāo)記。生產(chǎn)SNP標(biāo)記被開發(fā)用于檢測特異性多態(tài)性,并且被設(shè)計用于與多種化學(xué)反應(yīng)和平臺一起使用。所使用的標(biāo)記名稱以代表‘PioneerHi-Bred標(biāo)記(PioneerHi-BredMarker)’的前綴PHM開始,然后是從其設(shè)計的序列特異性的數(shù)字,然后是“.”或“-“,然后是DNA多態(tài)性特異性的后綴。還可以接著有標(biāo)記的版本(A、B、C等),表示對該特定多態(tài)性設(shè)計的標(biāo)記的版本。術(shù)語“子代”是指雜交產(chǎn)生的后代。“子代植株”是通過兩個植株間的雜交所生成的植株。術(shù)語“數(shù)量性狀基因座”或“QTL”是指在至少一種遺傳背景下(例如在至少一個育種群體中),具有與數(shù)量表型性狀的差異表達(dá)相關(guān)聯(lián)的DNA區(qū)域。QTL的區(qū)域涵蓋影響所考慮的性狀的一個或多個基因或與其密切連鎖?!癚TL的等位基因”(或“QTL等位基因”)可包含連續(xù)的基因組區(qū)域或連鎖群中的多個基因或其它遺傳因子。QTL的等位基因可由特定窗口內(nèi)的單倍型限定,其中所述窗口是能夠用一組的一個或多個多態(tài)性標(biāo)記限定和跟蹤的連續(xù)的基因組區(qū)域。單倍型則由特定窗口內(nèi)的每一標(biāo)記處的等位基因的獨特“指紋”限定?!皡⒖夹蛄小被颉肮灿行蛄小笔怯米餍蛄斜葘鶞?zhǔn)的定義序列。PHM標(biāo)記的參考序列通過對基因座上的多個品系進(jìn)行測序、以序列比對程序進(jìn)行核苷酸序列比對(例如Sequencher)、然后獲取比對的最常見核苷酸序列來獲取。見于個體序列中的多態(tài)性標(biāo)注于該共有序列中。參考序列通常并非任何個體DNA序列的精確拷貝,而是可用序列的混合體并且可用于設(shè)計針對該序列內(nèi)的多態(tài)性的引物和探針。在“相斥”相連鎖中,在受關(guān)注基因座處的“有利”等位基因與在鄰近的標(biāo)記基因座處的“不利”等位基因物理上連鎖,并且兩個“有利”等位基因不被一起繼承(即這兩個基因座彼此“異相”)。“北方葉枯病”(NLB),有時被稱為玉米大斑病(NCLB),是由病原菌玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)引起的病害。所述病害(特征在于葉片組織上的雪茄型損害)可對產(chǎn)量具有嚴(yán)重影響,尤其是在熱帶環(huán)境中或在溫帶氣候的雨季期間。如本文所用,“北方葉枯病抗性”是指當(dāng)與對照植株相比時,對導(dǎo)致北方葉枯病的病原真菌的增強(qiáng)的抗性或耐受性。效果可以從對病原真菌的影響的耐受性的略微增加(例如部分抑制),直至使得植株不受病原真菌存在的影響這樣的完全抗性。針對特定病原真菌或針對廣譜病原真菌的增加的抗性水平構(gòu)成“增強(qiáng)的”或改善的真菌抗性。本公開的實施方案將增強(qiáng)或改善對引起北方葉枯病的病原真菌的抗性,使得植株對病原真菌或病原體的抗性將增加。術(shù)語“增強(qiáng)”是指提高、增加、擴(kuò)大、倍增、提升、上升等?!绊斀粶y試”是通過將各個體(例如,選擇物、近交系、克隆或子代個體)與相同的花粉親本或“測試物(tester)”(通常是純合品系)雜交而實施的測試。短語“在嚴(yán)格條件下”是指在該條件下探針或多核苷酸將與特定核酸序列雜交,雜交通常在核酸復(fù)合混合物中進(jìn)行,但是基本上無其它序列。嚴(yán)格條件是序列依賴性的,并且在不同的情況中將會不同。較長序列具體地講在較高溫度下雜交。特定序列在限定離子強(qiáng)度、pH的情況下,嚴(yán)格條件通常選擇比熱解鏈溫度(Tm)低約5-10℃。Tm是(在限定離子強(qiáng)度、pH和核酸濃度的情況下)50%的與靶互補的探針平衡雜交到靶序列上(因為存在的靶序列過多,在Tm下,50%的探針被平衡占用)的溫度。嚴(yán)格條件將是如下那些條件:在pH7.0至8.3下鹽濃度低于約1.0M鈉離子,通常約0.01至1.0M鈉離子濃度(或其他鹽),并且對于短探針(例如10至50個核苷酸)溫度為至少約30℃,而對于長探針(例如多于50個核苷酸)溫度為至少約60℃。嚴(yán)格條件還可以通過添加去穩(wěn)定劑諸如甲酰胺來實現(xiàn)。就選擇性雜交或特異性雜交而言,陽性信號是至少兩倍于背景,優(yōu)選10倍于背景雜交。示例性嚴(yán)格雜交條件通常為:50%甲酰胺、5xSSC和1%SDS,在42℃下溫育,或者5xSSC、1%SDS,在65℃下溫育,并用0.2xSSC和0.1%SDS在65℃下洗滌。對于PCR,約36℃的溫度通常用于低嚴(yán)格性擴(kuò)增,盡管退火溫度可根據(jù)引物長度在介于約32℃和48℃之間變化。決定雜交參數(shù)的附加準(zhǔn)則在多個參考文獻(xiàn)中提供。標(biāo)記的“不利等位基因”是與不利植株表型共分離的標(biāo)記等位基因,因此提供鑒定能從育種程序或栽培中去除的植株的有益效果。術(shù)語“收率”是指每單位面積具有商業(yè)價值的特定植株產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。例如玉米收率一般以每季每英畝種子蒲式耳數(shù)或每季每公頃種子公噸數(shù)來測量。收率受遺傳和環(huán)境因素兩者的影響?!稗r(nóng)學(xué)”、“農(nóng)學(xué)性狀”、和“農(nóng)學(xué)性能”是指給定植株品種的性狀(以及產(chǎn)生性狀的遺傳因子),所述性狀有助于生長季過程的收率。單個農(nóng)學(xué)性狀包括出苗活力、營養(yǎng)勢、脅迫耐受性、病害抗性或耐受性、抗除草劑性、發(fā)生分枝、開花、結(jié)實率、種子大小、種子密度、抗倒伏性、脫粒率等。因此抗是所有農(nóng)學(xué)特性的最終結(jié)果。序列比對和同一性百分比計算可用設(shè)計用于檢測同源序列的多種比較方法來測定,這些方法包括但不限于生物信息計算包(Inc.,Madison,WI)的程序。除非另外說明,本文提供的序列的多重比對用CLUSTALV比對方法(Higgins和Sharp,CABIOS.5:151-153(1989))采用默認(rèn)參數(shù)(空位罰分=10、GAPLENGTHPENALTY=10)執(zhí)行。使用CLUSTALV方法進(jìn)行蛋白質(zhì)序列的逐對比對和百分比同一性計算的默認(rèn)參數(shù)是KTUPLE=1、空位罰分=3,窗口=5,以及對角線保存(DIAGONALSSAVED)=5。對于核酸,這些參數(shù)是KTUPLE=2、空位罰分=5,窗口=4,以及對角線保存=4。在序列比對后,使用CLUSTALV程序,通過參閱相同程序上的“序列距離”表可能獲得“百分比同一性”和“趨異度”值;除非另外說明,本文提供的和受權(quán)利要求書保護(hù)的同一性百分比和趨異度是以該方式計算。本文使用的標(biāo)準(zhǔn)重組DNA和分子克隆技術(shù)是本領(lǐng)域所熟知的并且在如下文獻(xiàn)中有更全面的描述:Sambrook,J.,F(xiàn)ritsch,E.F.andManiatis,T.,MolecularCloning:ALaboratoryManual;ColdSpringHarborLaboratoryPress:ColdSpringHarbor,1989(下文稱為“Sambrook”)?;驁D譜--與增強(qiáng)的玉米大斑病抗性相關(guān)聯(lián)的基因座的鑒定在很長一段時間里,人們已經(jīng)認(rèn)識到與特定表型例如北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的特定基因座可在生物的基因組中作圖。有利的是,植株育種人員可使用基因座(即,分子標(biāo)記)通過檢測在所述基因座處的等位基因鑒定期望的個體,所述等位基因顯示與期望表型共分離的統(tǒng)計意義上顯著的概率,表現(xiàn)為連鎖不平衡。通過鑒定與受關(guān)注的性狀共分離的分子標(biāo)記或分子標(biāo)記簇,植株育種人員能夠?qū)线m的分子標(biāo)記等位基因進(jìn)行正選擇(該過程稱為標(biāo)記輔助選擇或MAS)從而迅速選擇期望表型。育種人員也可使用此類標(biāo)記通過計算機(jī)設(shè)計基因型并實施全基因組選擇。本領(lǐng)域熟知的多種方法可用于檢測與受關(guān)注的性狀例如北方葉枯病抗性共分離的分子標(biāo)記或分子標(biāo)記簇。這些方法的基本原理是檢測具有顯著不同平均表型的供選擇基因型(或等位基因)的標(biāo)記。因此,比較標(biāo)記座位之間的供選擇基因型(或等位基因)之間的差異大小或差異顯著性水平。推斷性狀基因位于最靠近一個或多個標(biāo)記的位置,所述標(biāo)記與基因型差異具有最大的關(guān)聯(lián)性。兩種用于檢測所關(guān)注的性狀基因座的此類方法是:1)基于群體的關(guān)聯(lián)分析和2)傳統(tǒng)的連鎖分析。在基于群體的關(guān)聯(lián)分析中,從具有多個創(chuàng)始者(例如優(yōu)良育種品系)的已有群體中獲得品系。基于群體的關(guān)聯(lián)分析依靠連鎖不平衡(LD)的弱化和下列觀點:在非結(jié)構(gòu)化的群體中,在如此多代隨機(jī)交配之后,僅有控制受關(guān)注性狀的基因和與這些基因緊密連鎖的標(biāo)記之間的相關(guān)性將保存下來。實際上,大多數(shù)已有群體具有群體亞結(jié)構(gòu)。因此,通過把個體分配到群體中,使用得自無規(guī)分布于基因組上的標(biāo)記的數(shù)據(jù),采用結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)方法有助于控制群體結(jié)構(gòu),從而最小化由于單個群體(也稱為亞群)內(nèi)的群體結(jié)構(gòu)帶來的不平衡。表型值與在亞群中每個品系的每個標(biāo)記座位處的基因型(等位基因)進(jìn)行比較。顯著的標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián)指示標(biāo)記座位和涉及該性狀表達(dá)的一個或多個基因座接近。傳統(tǒng)連鎖分析采用同樣的原理;然而,LD是通過用少量創(chuàng)始者構(gòu)建群體而產(chǎn)生的。選擇創(chuàng)始者以最大化結(jié)構(gòu)化群體內(nèi)的多態(tài)性水平,并且評估多態(tài)性位點與給定表型的共分離水平。許多統(tǒng)計學(xué)方法已經(jīng)用于鑒定顯著的標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián)。一種此類方法是區(qū)間作圖方法(Lander和Botstein,Genetics121:185-199(1989),其中針對控制受關(guān)注性狀的基因位于該位置的概率來測試沿基因圖譜(1cM的區(qū)間)的許多位點中的每一個位點。基因型/表型數(shù)據(jù)用于計算每個測試位置的LOD評分(概率比率的對數(shù))。當(dāng)LOD評分大于閾值時,存在控制受關(guān)注性狀的基因位置位于基因圖譜上的該位置上的顯著證據(jù)(它將位于兩個特定標(biāo)記基因座之間)。本文提供了分子標(biāo)記基因座,其展示了如通過關(guān)聯(lián)作圖和傳統(tǒng)連鎖作圖技術(shù)所測定的,與北方葉枯病抗性的統(tǒng)計意義上的顯著共離析。這些標(biāo)記基因座或附加連鎖標(biāo)記基因座的檢測可用于標(biāo)記輔助的玉米育種程序以產(chǎn)生具有增強(qiáng)的北方葉枯病抗性的植株或用于從育種程序或栽培過程中除去不具有增強(qiáng)的北方葉枯病抗性的植株。與北方枯葉病抗性相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記本文提供了方法,所述方法涉及檢測與玉米植株種質(zhì)中增強(qiáng)的北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的一種或多種標(biāo)記等位基因(在一個或多個標(biāo)記基因座處)的存在。玉米植株可以是雜交體或自交體。標(biāo)記基因座可選自本文提供的標(biāo)記基因座中的任一個,其包括但不限于:PHM16750、PHM15741、PHM16854、PHM3870、PHM14018、PHM18056、PHM3467、PHM7958、PZE-105068275、PZE-105068432、PZE-105068572、SYN30642、PZE-105068746、PZE-105069095、PZE-105069706、PZE-105069906、和PZE-105070525;以及與這些標(biāo)記連鎖的任何其它標(biāo)記(可從MaizeGDB源確定連鎖標(biāo)記)。連鎖的常見量度是性狀共分離的頻率。這可以共分離百分比(重組頻率)表示,或以厘摩(cM)表示。cM是基因重組頻率的量度單位。1cM等于由于在一代中的雜交導(dǎo)致的在一個基因座上的性狀將與在另一個基因座上的性狀分離的概率為1%(意味著性狀99%的情況下共分離)。因為染色體距離與性狀間交換事件的頻率大約成比例,存在與重組頻率相關(guān)的近似物理距離。標(biāo)記基因座本身是性狀,并且在分離期間能夠通過跟蹤標(biāo)記基因座、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)連鎖分析進(jìn)行評估。因此,1cM等于經(jīng)過單代雜交的標(biāo)記基因座將與另一個基因座分離的1%的概率。標(biāo)記距離控制受關(guān)注性狀的基因越近,則標(biāo)記作為期望性狀的指示越有效和有利。緊密連鎖的基因座顯示約10%或更低,優(yōu)選約9%或更低,更優(yōu)選約8%或更低,更優(yōu)選約7%或更低,更優(yōu)選約6%或更低,更優(yōu)選約5%或更低,更優(yōu)選約4%或更低,更優(yōu)選約3%或更低,并且更優(yōu)選約2%或更低的基因座內(nèi)交換頻率。在高度優(yōu)選的實施方案中,相關(guān)基因座(例如標(biāo)記基因座和靶基因座)顯示約1%或更低的重組頻率,例如約0.75%或更低,更優(yōu)選地約0.5%或更低,或更優(yōu)選地約0.25%或更低的重組頻率。因此,基因座的分開距離為約10cM、9cM、8cM、7cM、6cM、5cM、4cM、3cM、2cM、1cM、0.75cM、0.5cM或0.25cM或更低。換句話說,位于相同染色體上,并且它們間的距離使得兩個基因座間的重組發(fā)生頻率小于10%(例如約9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.75%、0.5%、0.25%、或更低)的兩個基因座稱為彼此“接近”。盡管特定標(biāo)記等位基因可顯示與北方葉枯病抗性表型共分離,但重要的是注意到標(biāo)記基因座不一定是負(fù)責(zé)表達(dá)北方葉枯病抗性表型。例如,不要求標(biāo)記多核苷酸序列是賦予增強(qiáng)的北方葉枯病抗性的基因的部分(例如是基因開放閱讀框的部分)。特定標(biāo)記等位基因與增強(qiáng)的北方葉枯病抗性表型的關(guān)聯(lián),是由于在等位基因從中起源的祖先玉米品系中,標(biāo)記等位基因和等位基因之間的最初“相引”相連鎖。最后通過反復(fù)重組,標(biāo)記和基因座間的交換事件能夠改變這種取向。正是因為這個原因,有利標(biāo)記等位基因可根據(jù)存在于耐受性親本中的相連鎖發(fā)生改變,所述耐受性親本用于制備分離群體。這不改變可使用標(biāo)記監(jiān)控表型的分離的事實。它僅僅改變在給定分離群體中認(rèn)為哪個標(biāo)記等位基因是有利的。染色體區(qū)間提供與北方葉枯病抗性相關(guān)的染色體區(qū)間。本領(lǐng)域熟知的多種方法可用于鑒定染色體區(qū)間。此類染色體區(qū)間的邊界擴(kuò)展到涵蓋將與控制受關(guān)注性狀的基因連鎖的標(biāo)記。換句話說,擴(kuò)展染色體區(qū)間使得位于區(qū)間內(nèi)的任何標(biāo)記(包括限定區(qū)間邊界的末端標(biāo)記)可用作玉米大斑病抗性標(biāo)記。每個區(qū)間包含至少一個QTL,此外甚至可包含多于一個的QTL。相同區(qū)間中非常接近的多個QTL可攪亂特定標(biāo)記與特定QTL的相關(guān)性,因為一個標(biāo)記可顯示與多于一個的QTL連鎖。相反地,例如如果非常接近的兩個標(biāo)記顯示與期望表型性狀共分離,有時分不清楚是否那些標(biāo)記中的每個鑒定相同的QTL或兩個不同的QTL。無論如何,完成或?qū)嵤┍疚奶岢龅闹黝}材料不需要了解在特定區(qū)間中有多少Q(mào)TL。包含與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的一個或多個QTL的染色體5上的區(qū)間可由下列限定并包括它們:PHM18056和PHM7958。所述區(qū)間可進(jìn)一步改進(jìn)成由PZE-105068275和PZE-105070525限定并包含它們在內(nèi)的染色體區(qū)間,其表示由PHM18056和PHM7958限定并包含它們在內(nèi)的染色體區(qū)間的子區(qū)間。發(fā)現(xiàn)位于任何這些區(qū)間內(nèi)的任何標(biāo)記可用作玉米中北方葉枯病抗性的標(biāo)記。染色體區(qū)間也可通過與感興趣的標(biāo)記連鎖(表現(xiàn)出連鎖不平衡)的標(biāo)記限定,r2是關(guān)聯(lián)性研究中連鎖不平衡(LD)的常見量度。如果本文鑒定的任何標(biāo)記基因座和染色體5區(qū)間內(nèi)的另一種標(biāo)記(也描述于本文)之間的LD的r2值大于1/3(Ardlie等人,NatureReviewsGenetics3:299-309(2002)),則基因座連鎖。標(biāo)記等位基因和單倍型組合一個或多個標(biāo)記基因座處的等位基因的單倍型或組合可代表QTL等位基因的遺傳特征。本文所述的標(biāo)記等位基因中的任一個可單獨或組合使用以通過鑒定代表QTL等位基因的單倍型來鑒定并選擇具有增強(qiáng)的北方葉枯病的玉米植株,如與本文所述標(biāo)記等位基因連鎖不平衡的任何標(biāo)記等位基因那樣。代表QTL等位基因的標(biāo)記等位基因可包括:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。本文提供了用于鑒定具有北方葉枯病抗性的玉米植株的方法。所述方法涉及分析玉米植株的DNA中與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因的存在,并且如果檢測到QTL等位基因就選擇具有北方葉枯病抗性的玉米植株。QTL等位基因可包括單獨或組合的以下標(biāo)記等位基因中的任一種:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。在一個方面,QTL等位基因位于由PHM4598和PHM14092限定并包含它們在內(nèi)的染色體區(qū)間中的染色體5上;在另一方面,QTL等位基因位于由PZE-105068275和PZE-105070525限定并包含它們在內(nèi)的染色體區(qū)間中的染色體5上,其是PHM18056和PHM7958區(qū)間的子區(qū)間。技術(shù)人員將期望存在附加的多態(tài)性位點,所述位點位于本文鑒定的5號染色體標(biāo)記內(nèi)部的以及周圍的標(biāo)記基因座上,其中一個或多個多態(tài)性位點與代表性單倍型的一個或多個多態(tài)性位點連鎖不平衡(LD)。不同多態(tài)性位點處的兩個特定等位基因,在其中一個位點處所述等位基因的存在傾向于推測在相同染色體上的另一位點處存在等位基因的情況下,所述等位基因被稱為處于LD(Stevens,Mol.Diag.4:309-17(1999))。檢測QTL等位基因的存在不以任何方式表示QTL等位基因可僅由單倍型限定,所述單倍型包括:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。相反,QTL等位基因的存在可使用單獨或組合的任何本文所限定的標(biāo)記等位基因和/或與本文所限定的標(biāo)記等位基因中任一種連鎖不平衡的特異性染色體區(qū)間內(nèi)的任何其它標(biāo)記等位基因來檢測。標(biāo)記輔助選擇(MAS)分子標(biāo)記可用于多種植株育種應(yīng)用(如參見Staub等人,(1996)Hortscience31:729-741;Tanksley(1983)PlantMolecularBiologyReporter.1:3-8)。受關(guān)注的主要領(lǐng)域之一是使用標(biāo)記輔助選擇(MAS)增加回交和基因滲入的效率。展示出與影響期望表型性狀的基因座連鎖的分子標(biāo)記提供了在植株群體中選擇性狀的有用工具。當(dāng)表型難以測定(例如很多病害抗性性狀),或表型發(fā)生在植株發(fā)育的晚期(例如籽粒特征)時,尤其如此。由于DNA標(biāo)記測定比田間表型分析更省力并且占用的物理空間更小,可測定更大的群體,增加了發(fā)現(xiàn)具有從供體品系移動至受體品系的靶片段的重組體的概率。連鎖越緊密,標(biāo)記越有用,這是因為重組不太可能發(fā)生于標(biāo)記和引起性狀的基因之間,所述重組可導(dǎo)致假陽性。由于需要雙重組事件,側(cè)接標(biāo)記減少了假陽性選擇發(fā)生的概率。理想情況是基因本身具有標(biāo)記,使得標(biāo)記和基因之間的重組不能發(fā)生。此類標(biāo)記稱為“完美標(biāo)記”。當(dāng)基因通過MAS滲入時,不僅引入了基因而且引入了側(cè)接區(qū)域(Gepts.(2002))。CropSci;42:1780-1790)。這稱為“連鎖累贅”。在供體植株與受體植株極不相關(guān)的情況下,這些側(cè)接區(qū)域攜帶可編碼農(nóng)學(xué)上不良性狀的附加基因。該“連鎖累贅”也可導(dǎo)致收率減少或其它負(fù)面農(nóng)學(xué)特性,即便與優(yōu)良玉米品系回交多個周期后。這有時也稱為“收率累贅”。側(cè)接區(qū)域的大小可通過附加的回交而減小,雖然這并不總是成功的,因為育種人員不能控制該區(qū)域或重組斷點的大小(Young等人,(1998)Genetics120:579-585)。在經(jīng)典育種中,通常只是單憑偶然因素選取有助于減小供體片段大小的重組(Tanksley等人,(1989))。Biotechnology7:257-264)。即使在此類回交次數(shù)達(dá)20次后,可預(yù)期找到的仍與所選基因連鎖的供體染色體還是具有相當(dāng)大的片段。然而如果使用標(biāo)記的話,就可能選取那些在受關(guān)注的基因附近經(jīng)歷了重組的稀有個體。在150株回交植株中,至少一株植株經(jīng)歷交換有95%的概率,所述交換在基于單次減數(shù)分裂圖距的1cM基因內(nèi)進(jìn)行。標(biāo)記使得能夠明確鑒定這些個體。對于300株植株的一次附加回交,在基因另一側(cè)的1cM單次減數(shù)分裂圖距內(nèi)有95%的交換概率,從而產(chǎn)生在基于單次減數(shù)分裂圖距小于2cM的靶基因附近的片段。用標(biāo)記時在兩代就可實現(xiàn),而不用標(biāo)記時則需要平均100代(參見Tanksley等人,同上)。當(dāng)基因的確切位置已知時,圍繞基因的側(cè)接標(biāo)記可用于在不同的群體大小中對重組進(jìn)行選擇。例如,在更小的群體中,預(yù)期重組可進(jìn)一步遠(yuǎn)離基因,因此需要更遠(yuǎn)端的側(cè)接標(biāo)記來檢測重組。包含增強(qiáng)密度的公開玉米標(biāo)記的玉米基因組整合連鎖圖譜的可用性促進(jìn)了玉米基因作圖和MAS。參見例如IBM2Neighbors圖譜,該圖譜可在MaizeGDB網(wǎng)站上在線獲得。具體實施MAS的關(guān)鍵部分為:(i)限定群體,在該群體中將確定標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián)性,該群體可以是分離群體、或隨機(jī)或結(jié)構(gòu)化群體;(ii)監(jiān)控相對于性狀的多態(tài)性標(biāo)記的分離或關(guān)聯(lián)性,并且使用統(tǒng)計方法確定連鎖或關(guān)聯(lián)性;(iii)基于統(tǒng)計分析的結(jié)果限定一組所期望的標(biāo)記,以及(iv)將該信息用于和/或外推出當(dāng)前組育種種質(zhì),使基于標(biāo)記的選擇決定得以作出。本公開中描述的標(biāo)記,以及其它標(biāo)記類型例如SSR和FLP,可用于標(biāo)記輔助選擇方案。一般來講,出于本文所述的目的,MAS使用多態(tài)性標(biāo)記,所述標(biāo)記已經(jīng)被鑒定為具有與北方葉枯病抗性共分離的顯著可能性的標(biāo)記。推測此類標(biāo)記在圖譜上接近賦予植株其北方葉枯病抗性表型的一個或多個基因,并且認(rèn)為此類標(biāo)記是期望性狀的指示、或標(biāo)記。測試植株是否在標(biāo)記中存在期望的等位基因,并且期望在一個或多個基因座上包含期望基因型的植株將期望基因型與期望表型一起轉(zhuǎn)移到它們的子代。從連鎖作圖和相關(guān)性分析中將標(biāo)記鑒定為與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)。由SEQIDNO:1-17表示各個標(biāo)記的參考序列。所述SNP能夠單獨地或以組合方式(即,SNP單倍型)被用于選擇與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的有利的QTL等位基因。本文提供用于將與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因滲入玉米植株中的方法。所述方法涉及用至少一種標(biāo)記選擇群體以確定來自所述群體的一種或多種玉米植株是否包含與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的QTL等位基因,并且從所述群體中選擇具有QTL等位基因的一種或多種玉米植株。QTL等位基因可包含:位于PZE-105068275的“G”;位于PZE-105068432的“A”;位于PZE-105068572的“C”;位于SYN30642的“T”;位于PZE-105068746的“C”;位于PZE-105069095的“A”;位于ZE-105069706的“A”;位于PZE-105069906的“T”;以及位于PZE-105070525的“C”。技術(shù)人員將預(yù)期在本文鑒定的5號染色體標(biāo)記內(nèi)和它們周圍的標(biāo)記基因座可能存在附加的多態(tài)性位點,其中一個或多個多態(tài)性位點處于與所述單倍型中的一個或多個多態(tài)性位點處的等位基因的連鎖不平衡(LD)中,并從而能夠被用于標(biāo)記輔助選擇程序中,以使所關(guān)注的QTL等位基因滲入。不同多態(tài)性位點處的兩個特定等位基因,在其中一個位點處所述等位基因的存在傾向于推測在相同染色體上的另一位點處存在等位基因的情況下,所述等位基因被稱為處于LD(Stevens,Mol.Diag.4:309-17(1999))。標(biāo)記基因座能夠位于北方葉枯病抗性QTL的5cM、2cM、或1cM內(nèi)(在基于單次減數(shù)分裂的基因圖譜上)。技術(shù)人員還將理解等位基因頻率(進(jìn)而單倍型頻率)可因種質(zhì)庫不同而不同。種質(zhì)庫由于成熟期差異、雜種優(yōu)勢群、地理分布等等而不同。因此,SNP和其它多態(tài)性可能在一些種質(zhì)庫中無法提供信息。植株組成通過任何上文所述的方法鑒定、選擇和/或產(chǎn)生的玉米植株也是所關(guān)注的。種子處理為了保護(hù)和增強(qiáng)產(chǎn)量和性狀技術(shù),種子處理選項能夠提供附加的作物計劃靈活性和對昆蟲、雜草和病害的節(jié)省成本的控制,從而進(jìn)一步強(qiáng)化本文描述的方法和組合物。能夠用包含化學(xué)或生物除草劑、除草劑安全劑、殺蟲劑、殺真菌劑、發(fā)芽抑制劑和增強(qiáng)劑、營養(yǎng)物質(zhì)、植株生長調(diào)節(jié)劑和激活劑、殺菌劑、殺線蟲劑、殺鳥劑和/或殺軟體動物劑的組合的組合物處理種子材料,通常為表面處理。這些化合物通常與制劑領(lǐng)域慣常采用的另外的載體、表面活性劑或應(yīng)用促進(jìn)性助劑一起被配制??赏ㄟ^用液體制劑浸漬繁殖材料或通過用混合的濕的或干燥的制劑涂覆來施加包衣。下列文獻(xiàn)中提供了可用作種子處理的多種類型的化合物的示例:ThePesticideManual:AWorldCompendium,C.D.S.Tomlin編輯,theBritishCropProductionCouncil出版,該文獻(xiàn)以引用方式并入本文??捎糜谧魑锓N子的一些種子處理包括但不限于,一種或多種脫落酸、阿拉酸式苯-S-甲基、阿維菌素、氨基三唑、阿扎康唑、固氮螺菌屬、印楝素、嘧菌酯、芽孢桿菌屬物種(包括蠟狀芽孢桿菌(cereus)、堅強(qiáng)芽孢桿菌(fimus)、巨大芽孢桿菌(megaterium)、短小芽孢桿菌(pumilis)、球形芽孢桿菌(sphaericus)、枯草芽孢桿菌(subtilis)和/或蘇云金芽孢桿菌(thuringiensis)中的一種或多種)、慢生根瘤菌屬物種(包括betae、canariense、埃氏慢生根瘤菌(elkanii)、西表島慢生根瘤菌(iriomotense)、大豆慢生根瘤菌(japonicum)、遼寧慢生根瘤菌(liaoningense)、pachyrhizi和/或圓明慢生根瘤菌(yuanmingense)中的一種或多種的)、克菌丹、萎銹靈、脫乙酰殼多糖、可尼丁、銅、氰蟲安、苯醚甲環(huán)唑、土菌靈、氟蟲腈、咯菌腈、氟喹唑、解草胺、氟草肟、超敏蛋白、抑霉唑、吡蟲啉、種菌唑、異黃酮類、脂-殼寡糖、代森錳鋅、錳、代森錳、精甲霜靈、甲霜靈、葉菌唑、PCNB、戊苯吡菌胺、青霉菌、吡噻菌胺、氯菊酯、啶氧菌酯、丙硫菌唑、唑菌胺酯、氯蟲酰胺、S-異丙甲草胺、皂素、氟唑環(huán)菌胺、TCMTB、戊唑醇、噻菌靈、噻蟲嗪、硫雙滅多威(thiocarb)、福美雙、甲基立枯磷、三唑醇、木霉屬、肟菌酯、滅菌唑和/或鋅。PCNB種子涂層是指EPA注冊號00293500419,包含五氯硝基苯和氯唑靈。TCMTB是指2-(硫氰酸基甲硫基)苯并噻唑。可對產(chǎn)生具有特定性狀(諸如北方葉枯病抗性)的植株的種子進(jìn)行測試來確定何種種子處理選項和施用速度可輔助該植株以便提高收率。此外,由種子處理劑的正確使用造成的良好的根建立和早期出苗可導(dǎo)致更有效的氮利用、更好的抵抗北方葉枯病的能力以及當(dāng)與種子處理劑混合時包含某一性狀的一種或多種植株的收率潛力的總體增加。實施例提供以下實施例以示出受權(quán)利要求書保護(hù)的主題,但所述主題不受以下實施例的限制。應(yīng)當(dāng)理解本文所述的實施例和實施方案僅用于例證性的目的,并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下可改變多種試劑或參數(shù)。實施例1北方葉枯病感染的表型可以1(高度易感)至9(高度抗性)等級來評價玉米植株的北方葉枯病(NLB),其中1-3分表示“易感”,4-6分表示“中間”,并且7-9分表示“抗性”。圖1中的評分圖可用作指南,其中重點放在穗上的損害。通過檢查損害是具有平滑側(cè)面的雪茄或船形和/或通過將樣品送到診斷實驗室以確認(rèn)病原體的身份,可驗證損害由北方葉枯病感染引起。在開花之后兩至四周,分?jǐn)?shù)可由一些已知的易感品系獲得,并且然后與它們的歷史分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較。如果已知的易感品系等級高于其歷史分?jǐn)?shù)至少兩個分?jǐn)?shù),則測試組中所述品系的評分可延遲,從而使得病害進(jìn)展到標(biāo)準(zhǔn)感染狀態(tài)。評分階段只能延長直至植株衰老之前。因此,如果4-5周之后分?jǐn)?shù)仍然太高,則病害壓力不足以有效評分。如果來自已知易感品系的分?jǐn)?shù)與開花之后2-4周直至植株衰老之前的時間段中的其歷史分?jǐn)?shù)確實相關(guān),則可以使用圖1中的評分圖作為指南以圖為基礎(chǔ)對測試品系進(jìn)行評分。實施例2關(guān)聯(lián)作圖分析使用關(guān)聯(lián)作圖策略鑒定與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的玉米基因標(biāo)記。使用SNP基因分型(1536-plex測定)分析玉米品系的集合。SNP變型用于產(chǎn)生基因組區(qū)域的跨近交系的特異性單倍型。該數(shù)據(jù)用于在基因組水平上,鑒定等位基因和北方葉枯病抗性之間的相關(guān)性。將抗性分?jǐn)?shù)和基因型信息并入關(guān)聯(lián)作圖分析中。使用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)作圖方法進(jìn)行基于結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)分析,其中使用標(biāo)記數(shù)據(jù)控制群體結(jié)構(gòu)。兩種染色體5標(biāo)記,PHM16750和PHM15741,在非穗莖亞群中與北方葉枯病抗性性狀顯著相關(guān)聯(lián)。此外,三種染色體5標(biāo)記,PHM16854、PHM3870和PHM14018,在熱帶亞群中與北方葉枯病抗性性狀顯著相關(guān)聯(lián)。表1使用結(jié)構(gòu)相關(guān)作圖法提供了染色體5標(biāo)記的標(biāo)記信息,其展示了與北方葉枯病表型的連鎖不平衡。表1:在結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)分析中,玉米標(biāo)記與北方葉枯病感染抗性顯著相關(guān)聯(lián)此外,對一組阿根廷近交系進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。該關(guān)聯(lián)分析還鑒定在染色體5的相同區(qū)間中亞群2的顯著標(biāo)記性狀相關(guān)性(表2)。表2:在對一組阿根廷近交系進(jìn)行的關(guān)聯(lián)分析中,玉米標(biāo)記與北方葉枯病感染抗性顯著相關(guān)聯(lián)標(biāo)記等位基因和表型獨立分離的統(tǒng)計概率反映在表1和2的關(guān)聯(lián)作圖調(diào)整概率值(p)中,其是從基因型和表型之間的關(guān)聯(lián)分析得出的概率(P)。概率值越低,該基因座處的標(biāo)記基因型與北方葉枯病感染耐受表型之間的關(guān)聯(lián)越顯著。注:表1和2中所示的結(jié)果是基于兩個獨立的數(shù)據(jù)組。表2示出來自阿根廷近交系的單一數(shù)據(jù)組的結(jié)果。實施例3使用雙單倍體育種群體進(jìn)行QTL作圖使用由PHBNB和PHFHH之間的雜交產(chǎn)生的186雙單倍體群體進(jìn)行QTL區(qū)間作圖分析以鑒定與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的染色體區(qū)間和標(biāo)記。品系PHBNB比品系PHFHH對北方葉枯病感染具有更大的抗性。在單個生長季節(jié)和兩個位置中,在天然北方葉枯病感染下,對由雜交產(chǎn)生的雙單倍體品系進(jìn)行表型。玉米雙單倍體子代使用分布于玉米基因組中的一組768SNP進(jìn)行基因分型。顯著的峰在染色體5上,在內(nèi)部衍生的單減數(shù)分裂基因圖譜上90至100cM之間識別,指示所述區(qū)域容納與北方葉枯病抗性相關(guān)聯(lián)的一個或多個QTL。使用區(qū)間作圖分析,多個標(biāo)記示出與表型在p<0.05的置信水平下的相關(guān)性。該發(fā)現(xiàn)與其它實施例一致,示出不同的方法鑒定相同的區(qū)域。表3示出QTL在染色體5,位置90-100cM上的遺傳效應(yīng)。表3:PHBNB×PHFHH雜交的單倍型效應(yīng)單倍型Chr590-100cMNLFBLT的平均值n有利(來自PHBNB)5.78138不利(來自PHFHH)4.9886實施例4高分辨率基因作圖和近等基因系和雜種通過純合重組植株的后代測試進(jìn)行高分辨率基因作圖以進(jìn)一步改進(jìn)北方枯葉病抗性QTL。由PH890RCl和近交PHBNB的雜交產(chǎn)生作圖群體。用于精細(xì)作圖的另一群體由近交系PHFHH和PHBD6的雜交產(chǎn)生。PH890RC1×PHBNB群體由94個BC5F3家族組成,其由從總計約3000種在染色體5上在90至105cM的區(qū)域處包含雜合片段的BC5植株中自交選擇和固定選擇的重組BC5植株產(chǎn)生。該策略允許覆蓋整個QTL區(qū)域的重組。PHFHH×PHBD6群體由37個BC4F3家族組成,其由從總計約3000種在染色體5上在90至105cM的區(qū)域處包含雜合片段的BC4植株中自交選擇和固定選擇的重組BC4植株產(chǎn)生。在優(yōu)選的標(biāo)記區(qū)域處包含等位基因變體的BC5F3和BC4F3近等基因系(NIL)由對兩種雜交體的標(biāo)記輔助選擇產(chǎn)生。NIL通過將來自PHBNB或PHBD6的QTL區(qū)滲入輪回親本,清潔遺傳背景,并且在優(yōu)選標(biāo)記區(qū)選擇特異性重組來產(chǎn)生。通過在優(yōu)選標(biāo)記的區(qū)域處包含雜合片段的單個BC4F2/BC5F2植株自交,衍生陰性和陽性近等基因系,并且QTL被作為單個孟德爾因子處理。表型評分來自涉及PH890RC1×PHBNB的雜交和來自PHFHH×PHBD6雜交的不同家族,雜交體的親本和產(chǎn)生的NIL中的每一種的表型評分基于從一個作物季節(jié)中獲得的田地(在自然感染下的田地實驗;三個位置)收集的表型數(shù)據(jù)組。玉米基因分型使用在染色體5上的QTL區(qū)域的多態(tài)性SNP,將來自PH890RC1×PHBNB雜交的玉米BC5F3子代和來自PHFHH×PHBD6的BC4F3子代,雜交體的親本和產(chǎn)生的NIL進(jìn)行基因分型。WindowsQTLCartographer用于回歸分析和QTL區(qū)間作圖兩者。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QTL作圖程序預(yù)測目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的LOD評分(優(yōu)勢對數(shù)比率)。平均分?jǐn)?shù)用于QTL區(qū)間作圖。LOD閾值為2.5。對每個QTL評估置信區(qū)間。因為這些群體由標(biāo)記輔助選擇(不是重組的隨機(jī)事件)產(chǎn)生,所以認(rèn)為標(biāo)記回歸分析與區(qū)間作圖分析一樣強(qiáng)大。近等基因系和精細(xì)作圖在阿根廷和美國,在優(yōu)選標(biāo)記區(qū)域(在基于專有單個減數(shù)分裂的基因圖譜上93.3-96.8cM)包含等位基因變體的近等基因遺傳物質(zhì)在其對病害的響應(yīng)方面示出顯著差異。以增加的個體數(shù)評價附加的標(biāo)記基因座,以努力進(jìn)一步縮小QTL區(qū)。將容納QTL的區(qū)域進(jìn)一步改進(jìn)成介于以下標(biāo)記之間并包括它們的區(qū)域:PZE-105068275(參考序列由SEQIDNO:9表示)和PZE-105070525(參考序列由SEQIDNO:17表示),其分別位于96.7cM和97.5cM處。SNP單倍型表4示出有利抗性單倍型的優(yōu)選標(biāo)記區(qū)域處的SNP基因型。表4:SNP單倍型標(biāo)記基因圖譜位置SNPRefSeqSNP位置PZE-10506827596.67GSEQIDNO:951PZE-10506843296.72ASEQIDNO:1051PZE-10506857296.78CSEQIDNO:1151SYN3064296.79TSEQIDNO:1261PZE-10506874696.84CSEQIDNO:1351PZE-10506909597.02ASEQIDNO:1451PZE-10506970697.31ASEQIDNO:1551PZE-10506990697.39TSEQIDNO:1651PZE-10507052597.45CSEQIDNO:1751本研究鑒定了與北方葉枯病抗性相關(guān)的染色體區(qū)間和個體標(biāo)記。位于這些區(qū)間內(nèi)的標(biāo)記可用于MAS,以及其它目的。當(dāng)前第1頁1 2 3