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1、小麥紋枯病,又稱尖眼點(diǎn)(斑)?。╳heat sharp eyespot),是由禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)或立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)所引起的一種土傳真菌病害,在世界各小麥產(chǎn)區(qū)內(nèi)均有發(fā)生。病菌侵染后,植株葉鞘、莖稈上出現(xiàn)云紋斑,嚴(yán)重時(shí)會(huì)致使植株倒伏,甚至產(chǎn)生枯白穗,引起產(chǎn)量降低和籽粒品質(zhì)下降。我國(guó)的小麥紋枯病主要發(fā)生在黃淮麥區(qū)和長(zhǎng)江中下游麥區(qū),并呈現(xiàn)出向北方麥區(qū)逐漸擴(kuò)展的趨勢(shì)。培育抗病品
2、種是防治小麥紋枯病比較經(jīng)濟(jì)有效的方法,它可以減少殺菌劑的使用、降低生產(chǎn)成本。小麥紋枯病抗源的發(fā)掘與抗性遺傳分析是開(kāi)展抗紋枯病育種的前提與基礎(chǔ)。
本研究以95份不同地理來(lái)源的小麥種質(zhì)為材料,分別于2009-2010、2010-2011、2011-2012、2013-2014和2014-2015年對(duì)群體進(jìn)行了紋枯病田間抗性鑒定,并獲取了表型數(shù)據(jù)。同時(shí)利用分布于小麥不同染色體臂上的42個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)95份小麥種質(zhì)
3、可劃分為3個(gè)亞群,且亞群的分布與材料的地理來(lái)源相關(guān)。UPGMA聚類分析將群體分為2個(gè)亞群,農(nóng)家品種單獨(dú)聚為第一亞群,國(guó)內(nèi)改良品種和國(guó)外引進(jìn)品種為第二亞群,進(jìn)一步分析時(shí)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)國(guó)內(nèi)改良品種在遺傳距離0.286處聚為一個(gè)小亞群,并與國(guó)外引進(jìn)品種區(qū)分開(kāi)來(lái),由此表明聚類分析與群體結(jié)構(gòu)分析具有一定程度的相似性。
利用分布于全基因組中的150個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行連鎖不平衡(linkage disequilibrium,LD)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)共
4、線性和非共線性SSR位點(diǎn)對(duì)均有LD存在,但共線性位點(diǎn)對(duì)的LD程度要顯著高于非共線性位點(diǎn)對(duì)?;诠簿€性SSR位點(diǎn)對(duì)r2值和遺傳距離(cM)繪制了連鎖不平衡衰退圖,發(fā)現(xiàn)平均LD衰減距離為0~10cM,但在>10cM以后,也有LD的存在。
利用TASSEL4.0軟件的混合線性模型(MLM)進(jìn)行紋枯病抗性位點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析,共檢測(cè)到19個(gè)關(guān)聯(lián)標(biāo)記位點(diǎn)。其中,重復(fù)檢測(cè)次數(shù)在兩次以上的有7個(gè),分別位于1D、2B、2D、5A和7D染色體上,并可解
5、釋表型變異的4.32~24.56%。在7個(gè)重復(fù)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)中,位于已報(bào)道QTL附近的有4個(gè)。而位于1D染色體上的Xwmc732和5A染色體上Xgwm415、Xcfa2250關(guān)聯(lián)位點(diǎn)則未曾被報(bào)道,表明這3個(gè)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)所在的染色體區(qū)段上可能存在新的抗性QTL。
參考Breseghello等(2006)提出的無(wú)效等位變異(null allele)方法,計(jì)算標(biāo)記位點(diǎn)等位變異的表型效應(yīng)值,檢測(cè)出16個(gè)與紋枯病抗性相關(guān)的優(yōu)異等位變異,其中增效效
6、應(yīng)值最大的是Xwmc732-300,減效效應(yīng)值最大的是Xgdm67-121。
對(duì)前期篩選出的88份紋枯病抗性材料進(jìn)行了3年的田間抗性鑒定,從中篩選32份抗性穩(wěn)定的小麥種質(zhì),包括國(guó)內(nèi)改良品種8份,農(nóng)家品種6份,國(guó)外引進(jìn)品種18份。對(duì)32份抗源進(jìn)行遺傳多樣性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),國(guó)外引進(jìn)品種比國(guó)內(nèi)改良品種和農(nóng)家品種具有豐富的遺傳多樣性。聚類分析和主成分(PCA)分析表明,國(guó)內(nèi)改良品種和國(guó)外引進(jìn)品種遺傳背景相近,農(nóng)家品種與其兩者間的親緣關(guān)
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