粗山羊草抗白粉病基因PmAe16185和PmAe2147的定位及應(yīng)用.pdf

1、小麥白粉病是影響小麥產(chǎn)量的主要病害之一，隨著半矮桿品種的推廣、田間肥水條件的改善以及大面積單一感病品種的種植，使得白粉病危害日趨嚴(yán)重。所以選用并培育抗病品種是防治白粉病的一種經(jīng)濟(jì)、有效、安全的措施。小麥近緣植物是小麥遺傳改良的重要資源，粗山羊草（Aegilops tauschii，2n=14，DD）是小麥D基因組供體，在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，聚集了大量抗病、抗蟲(chóng)、抗逆和優(yōu)質(zhì)等優(yōu)異基因，是小麥育種的重要資源。本研究從小麥近緣植物粗山羊草中發(fā)掘

2、抗小麥白粉病新資源，并通過(guò)分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建粗山羊草D.I.V.16185和2147抗白粉病基因遺傳圖譜，尋找與抗病基因連鎖的分子標(biāo)記，并通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交和幼胚拯救技術(shù)將抗白粉病基因?qū)敫邪追鄄〉钠胀ㄐ←溨校瑸樾←溈拱追鄄∮N及分子標(biāo)記輔助選擇提供新的資源。本研究主要獲得以下結(jié)果:
　　1.粗山羊草D.I.V.16185(PI369627)和2147(CIae25)對(duì)白粉菌E09表現(xiàn)免疫，將這兩個(gè)粗山羊草分別與感病粗山羊草KU-20-2

3、和京Ae43雜交創(chuàng)制F2∶3分離群體。分別對(duì)其(D.I.V.16185×KU-20-2，2147×京Ae43)后代進(jìn)行抗白粉病鑒定和遺傳分析，發(fā)現(xiàn)D.I.V.16185和2147的抗病性各受一個(gè)單顯性基因控制，暫分別命名為PmAe16185和PmAe2147。結(jié)合BSA(分離集群分析)法，從G-SSR標(biāo)記中篩選到9個(gè)與PmAe16185連鎖的SSR標(biāo)記:Xgwm205、Xcfa2104、Xbarc130、Xbarc14、Xcfd81、X

4、gwm159、Xcfd18、Xwmc150和Xgpw326，5個(gè)與PmAe2147連鎖的SSR標(biāo)記:Xgwm161、Xgwm2、Xcfd79、Xbarc135和Xgdm128。利用JoinMap4.0構(gòu)建了PmAe16185和PmAe2147的遺傳圖譜，將它們分別定位于5DS和3DS染色體上，PmAe16185位于標(biāo)記Xcfd18和Xgpw326之間，遺傳距離分別為6.6cM和8.1cM; PmAe2147位于標(biāo)記Xbarc13和Xgw

5、m2之間，遺傳距離分別為8.1cM和24.0cM。
　　2.為了加密兩個(gè)抗白粉病基因的遺傳圖譜，我們根據(jù)小麥的EST序列開(kāi)發(fā)了5DS染色體上的EST-STS標(biāo)記，并利用與抗病基因連鎖的G-SSR序列和STS標(biāo)記所在的EST序列BLAST粗山羊草D基因組序列，開(kāi)發(fā)了一些5DS和3DS上的SSR標(biāo)記。最終獲得了與PmAe16185連鎖的兩個(gè)新開(kāi)發(fā)的EST-STS標(biāo)記sdauK285和sdauK288、3個(gè)SSR標(biāo)記sdauK317、s

6、dauK320和sdauK332;以及與PmAe2147連鎖的4個(gè)SSR標(biāo)記sdauK464、sdauK468、sdauK479和sdauK484。新標(biāo)記的開(kāi)發(fā)將PmAe16185和PmAe2147原定位遺傳距離分別縮短為1.5cM和6.2cM。
　　3.在正式命名的小麥抗白粉病基因中，目前還未發(fā)現(xiàn)位于3DS染色體上的基因位點(diǎn)。通過(guò)連鎖標(biāo)記分析及等位點(diǎn)測(cè)驗(yàn)證明PmAe2147不同于先前報(bào)道的來(lái)自粗山羊草的抗白粉病基因Pm Y215