小麥—簇毛麥易位系抗條銹性和小偃54高溫抗條銹性遺傳研究.pdf

1、小麥條銹病是由條銹菌(Puccinia striiformis f．sp．tritici)引起的重要小麥病害，在我國曾多次大流行。利用栽培小麥品種內(nèi)抗條銹基因的抗病作用很有限，因此許多研究者已把注意力集中到利用外源基因解決這一難題上來。高溫抗條銹性也是一種持久抗病性，由主效基因控制，易于鑒選和利用。本研究系統(tǒng)的分析了3個(gè)普通小麥一簇毛麥易位系和生產(chǎn)上已推廣使用的含有長穗偃麥草血緣關(guān)系的品種小偃54的抗條銹性及其抗條銹性遺傳機(jī)制，進(jìn)而對(duì)小

2、麥一簇毛麥易位系V9128-1和高溫抗病品種小偃54的抗條銹基因進(jìn)行了分子標(biāo)記定位工作。取得以下結(jié)果： 1、采用我國目前小麥條銹菌流行小種CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、Su4、Sull、Sul4對(duì)7個(gè)抗病種質(zhì)小麥一簇毛麥易位系V9128-1、V9128-3、V9129-1、V3、V4、V5、v12及親本簇毛麥，7182進(jìn)行接種鑒定。結(jié)果表明：7個(gè)易位系的抗病譜存在著明顯的差異，據(jù)基因推導(dǎo)方法和系譜分析，可初步推

3、測(cè)這7個(gè)易位系所包含的抗條銹基因不盡相同。同時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別簇毛麥易位系尚不穩(wěn)定，仍對(duì)條銹菌呈抗感分離狀態(tài)，有待繼續(xù)自交選育，使抗病基因純合穩(wěn)定。 2、對(duì)3個(gè)普通小麥一簇毛麥易位系的抗條銹性進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果表明： (1)小麥一簇毛麥易位系V9128-l對(duì)條銹菌CYR30的抗條銹性由一對(duì)顯性基因控制。 (2)小麥一簇毛麥易位系V9128-3對(duì)條銹菌CYR31的抗條銹性為兩對(duì)顯性基因控制。 (3)小麥一簇毛麥易位

4、系V3對(duì)條銹菌CYR31的抗條銹基因由一顯一隱兩對(duì)基因控制。 3、利用SSR．技術(shù)對(duì)小麥抗病種質(zhì)小麥一簇毛麥易位系V9128—1對(duì)CYR30的一對(duì)顯性抗條銹基因進(jìn)行了分子定位。從121個(gè)SSR引物組合中篩選到兩個(gè)與抗病基因YrVl(暫命名)緊密連鎖的微衛(wèi)星標(biāo)記Xgwm566和Xgwm376,遺傳距離分別為3.6cM和5．5cM；將該抗條銹病基因定位于小麥3B染色體短臂上。這兩個(gè)標(biāo)記不僅能在小麥一簇毛麥易位系V9128-1中檢測(cè)到

5、，并且抗病基因供體親本簇毛麥中也能檢測(cè)到。綜合抗病基因來源和分子生物學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，可以推斷YrVl很可能是一個(gè)來自簇毛麥并與已知抗條銹病基因不同的新基因。 4、對(duì)高溫抗病品種小偃54高溫抗病表達(dá)特點(diǎn)的研究結(jié)果表明，只有接種后高溫處理才對(duì)高溫抗病品種抗條銹性表達(dá)有效，接種前的高溫處理對(duì)高溫抗病品種抗條銹性表達(dá)無效，即小麥對(duì)條銹病的高溫抗病性是由病原菌侵染和溫度雙重誘導(dǎo)而表達(dá)的。二次接種后常溫處理，抗病品種不表達(dá)抗病性，而高溫處理對(duì)高

6、溫抗病品種的抗病性表達(dá)才有效，說明小麥對(duì)條銹菌的高溫抗條銹性在高溫的一次性誘導(dǎo)后不能全生育期表達(dá)。 5、從抗條銹性生物學(xué)表型、經(jīng)典遺傳、分子標(biāo)記水平，三個(gè)不同層次研究小偃54在高溫條件下對(duì)小麥條銹病的小種專化與非小種?；共⌒?，結(jié)果表明：小偃54在高溫條件下對(duì)不同的條銹菌生理小種的抗病性在生物學(xué)表型、經(jīng)典遺傳、分子標(biāo)記水平上均不一致，具有小種?；奶攸c(diǎn)而不具有非小種專化的特點(diǎn)。 6、以一整套中國春單體為材料，用單體基因定

7、位技術(shù)把小偃54對(duì)CYR32的一對(duì)隱性抗條銹基因定位在2A染色體上。采用SSR．分子標(biāo)記技術(shù)，檢測(cè)接種CYR31和CYR32分別構(gòu)建的149株和169株F2代群體單株，找到了與小偃54高溫抗條銹基因連鎖的SSR分子標(biāo)記Xgwm372和．Xwgclm67連鎖分析結(jié)果表明：Xgwm372與抗病基因．Yrxy54-1的連鎖距離為4.72cM。這兩個(gè)基因位于2AL和7DS上，通過與2A和7D上的已知基因進(jìn)行比較，證明這兩個(gè)基因不同于已知基因，可