小麥條銹病、白粉病和葉銹病抗病基因的分子標(biāo)記.pdf

1、小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物，世界年總產(chǎn)量超過6億噸，僅次于水稻與玉米，被列為三大作物之一。因此，保證小麥生產(chǎn)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義。條銹病、白粉病和葉銹病是世界小麥生產(chǎn)中的重要病害，常引起產(chǎn)量降低，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。雖然化學(xué)防治和栽培措施可以在一定程度上減少這些病害所帶來的損失，但是實(shí)踐證明，篩選和培育抗病品種是最為經(jīng)濟(jì)、安全和有效的防治方法。由于病菌生理小種的高度變異性，培育抗病品種并不能一勞永逸。一個抗病品種大面積種植后，往往在較短

2、時間內(nèi)就會出現(xiàn)一個新的生理小種，克服了這個品種的抗病性，導(dǎo)致其抗病性“喪失”。廣泛收集抗源并對其抗病基因進(jìn)行篩選鑒定，將為小麥的抗病育種提供更加豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，是小麥抗病育種的前提。本研究的目的是對小麥條銹病的抗源材料進(jìn)行篩選，利用分子標(biāo)記對條銹病、白粉病和葉銹病抗病基因進(jìn)行鑒定，主要取得了以下結(jié)果：
　　 1.對216份品種（系）及147份導(dǎo)入系材料進(jìn)行了成株期條銹病抗性鑒定。在216份品種（系）中，共鑒定出28份具有免疫抗性

3、的品種，73份高抗品種，57份中抗品種以及10份慢銹品種，這些材料可以在今后的條銹病抗病育種中利用。在147份導(dǎo)入系材料中，鑒定出16份抗性和綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的導(dǎo)入系材料，這些材料以小麥品種偃展1號為背景，既可以作為抗源用于抗病育種，也可以與偃展1號構(gòu)成近等基因系用于抗病基因的遺傳研究。
　　 2.利用本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的308個SNP標(biāo)記，對153份小麥品種的條銹病抗性進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。通過列聯(lián)表的獨(dú)立性測驗(yàn)，在0.01的概率水平保證

4、下，共鑒定出6個與條銹病抗性有關(guān)的SNP標(biāo)記。對這些標(biāo)記進(jìn)行單標(biāo)記方差分析，發(fā)現(xiàn)不同基因型之間條銹病抗性存在顯著或極顯著差異。
　　 3.對株系GRY19中的白粉病抗性基因進(jìn)行了遺傳分析和分子標(biāo)記。結(jié)果表明，株系GRY19的抗性由一個顯性單基因控制，來源于中間偃麥草。通過對GRY19/Mianyang11的F2群體的SSR標(biāo)記分析，鑒定了5個與該基因連鎖的SSR標(biāo)記，標(biāo)記順序依次為Xwmc426-Xwmc335-Pm40-Xgw

5、m297-Xwmc364-Xwmc476,遺傳距離依次是5.9cM、0.2cM、0.7cM、1.2cM和2.9cM，這些標(biāo)記對分子標(biāo)記輔助育種具有重要意義。由于在7BS上沒有白粉病抗病基因的報道，因此推斷這是一個新的抗性位點(diǎn)，命名為Pm40。
　　 4.對小麥國際作圖群體SyntheticxOpata85的成株期葉銹病抗性的進(jìn)行了QTL分析，根據(jù)反應(yīng)型檢測到5個QTL位點(diǎn)，解釋表型變異的62.63％，根據(jù)嚴(yán)重度檢測到3個QTL位

6、點(diǎn)，解釋表型變異的41.65％。其中，QLr.caas-4B和QLr.caas-3B是反應(yīng)型和嚴(yán)重度共同檢測到的QTL位點(diǎn)，也是效應(yīng)最顯著的位點(diǎn)，推測QLr.caas-4B可能是Lr31，QLr.caas-3B可能是Lr27。剩下的QTL位點(diǎn)中，根據(jù)嚴(yán)重度檢測到的QLr.caas-7D可能為Lr34，根據(jù)反應(yīng)型檢測到的QLr.caas-6A可能與William，H.M.etal.等報道的QTL位點(diǎn)一致，因此只有根據(jù)反應(yīng)型檢測到的QLr.

7、caas-1A和QLr.caas-5A為新的QTL位點(diǎn)。
　　 5.對130份材料中Lr34/Yr18/Pm38基因的單倍型進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，成功的設(shè)計(jì)了等位基因特異PCR引物Prsnp1。Prsnp1結(jié)合cssfr5和cssfr6可以有效的對Lr34/Yr18/Pm38基因第4內(nèi)含子A/T的SNP差異、第11外顯子TTC的Indel差異和第12外顯子C/T的SNP差異進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定。本研究共檢測到+Lr34單倍型材料44份