小麦白粉病抗性基因分析定位及分子标记
【摘要】：小麦白粉病是世界性的小麦主要病害之一,除某些热带地区外,世界各地均有分布。20 世纪70 年代后期以来,随着栽培水平的不断提高、种植密度的增加和水肥条件的改善,我国的小麦白粉病由局部地区发生向全国扩展蔓延,特别是含单一抗病基因Pm8 品种的大面积种植,促使小麦白粉病菌群体变异加快,大部分生产品种的抗性丧失,导致小麦白粉病连续几次大流行,造成了重大的经济损失。
科学研究表明,选育和推广抗病品种是防治小麦白粉病最经济、安全和有效的措施。避免抗源单一化,不断发掘新抗源,利用多样化抗源,实行多抗性聚合和多基因积累,是提高小麦品种多抗性和持久抗性的有效途径。沈阳农业大学和中国农业大学等单位利用多样化二线抗源,通过抗病基因滚动式加代回交转育、多基因积累、多抗性聚合和高产优质种质导入等育种程序,创新出一批丰产性好、品质优良、兼抗白粉病等多种病害的小麦新品系,它们是优良的小麦抗病育种亲本材料。本研究采用常规遗传分析方法、细胞遗传分析方法和分子标记技术,对一批新育成的抗白粉病的单基因系、多基因积累系和兼抗几种病害的多抗性品系进行了遗传研究,旨在为小麦抗病亲本材料创新和抗病育种提供遗传信息,这对抗病育种工作在理论和实践上都具有重要的指导意义。
采用常规的遗传分析方法,将9 个抗白粉病新品系(种)和感病品种辽春10 号配制成7×7 和5×5 两套半双列杂交组合,用小麦白粉菌15 号小种的单孢菌系对各杂交组合的亲本、F1、F2群体及F3系统或BF1进行抗病性鉴定,结果表明这9 个小麦新品系(种)对小麦白粉菌15 号小种的抗性都是由一个独立遗传的显性抗病基因控制的。其中,沈免20121、沈免20125、沈免200332、沈免203390 这4 个品系含有1 个相同的抗白粉病基因Pm12,该基因的抗病效应侵染型为0;级;沈免20126 含有1 个抗白粉病基因Pm21,其抗病效应侵染型为0 级;沈免96 和沈免20005 含有1 个相同的抗白粉病基因,单体分析中进一步将该基因确认为Pm16,其抗性效应侵染型为0 级;OB21和OB151各自含有的1个抗白粉病基因不同,分别暂定名为WE9和WE1,其抗性效应侵染型分别为0;和0 级,WE1 和WE9 均不同于Pm16。通过多基因积累方法选育的8 个抗白粉病新品系分别与相应的单基因系杂交,18 个杂交组合的F2代群体对小麦白粉菌15 号小种的抗性反应结果
【关键词】：小麦 白粉病 抗病基因 多基因累加 单体分析 Pm21 RAPD 分子标记 【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：S512.1
【目录】：
- 中文摘要9-12
- 前言12-15
- 第一章 小麦白粉病抗性基因分析、定位及分子标记15-35
- 1 小麦白粉病抗性基因分析的历史及方法15-17
- 1.1 小麦白粉病抗性基因分析的历史15-16
- 1.2 小麦白粉病抗性基因分析的方法16-17
- 2 小麦白粉病抗性基因的来源及其染色体定位17-20
- 2.1 小麦白粉病抗性基因的来源17-19
- 2.2 小麦白粉病抗性基因的染色体定位19-20
- 3 外源抗病性向小麦转移20-22
- 4 小麦白粉病抗性基因的分子标记22-29
- 4.1 用于作物种质资源鉴定及作物育种的分子标记23-26
- 4.2 小麦白粉病抗性基因的分子标记26-29
- 5 小麦白粉菌的生理分化29-32
- 5.1 小麦白粉病菌生理小种的可信性和对寄主的鉴别能力30
- 5.2 小麦白粉病菌群体的毒性结构30-32
- 6 小麦白粉病抗性基因在生产中的应用评价及应用策略32-35
- 6.1 应用评价32-33
- 6.2 应用策略33-35
- 第二章 小麦新品系(种)抗白粉病基因常规遗传分析35-49
- 第一节 6 个小麦新品系抗白粉病基因分析36-44
- 1 材料与方法36-39
- 1.1 供试材料36
- 1.2 供试菌株36-37
- 1.3 杂交组合的配制37-38
- 1.4 白粉病抗性鉴定38-39
- 2 结果及分析39-43
- 2.1 亲本及F_1对小麦白粉菌15号小种的苗期抗性反应39
- 2.2 F_2代群体对小麦白粉菌15 号小种的苗期抗性反应39-40
- 2.3 F_3 验证40-43
- 3 小结与讨论43-44
- 第二节 4 个小麦新品系(种)所含源于野生二粒小麦 的抗白粉病基因分析44-49
- 1 材料与方法44-45
- 2 结果及分析45-47
- 3 小结与讨论47-49
- 第三章 8 个小麦新品系抗白粉病多基因累加效果的分析49-57
- 1 材料与方法49-51
- 1.1 材料50-51
- 1.2 方法51
- 2 结果及分析51-54
- 3 小结与讨论54-57
- 第四章 两个小麦新品系(种)抗白粉病基因单体分析57-66
- 1 材料与方法57-59
- 1.1 材料57
- 1.2 方法57-59
- 2 结果及分析59-63
- 3 小结与讨论63-66
- 第五章 小麦抗白粉病基因Pm21紧密连锁的RAPD标记研究66-79
- 1 材料与方法67-71
- 1.1 材料67
- 1.2 方法67-71
- 1.2.1 材料种植及白粉病抗性鉴定67-68
- 1.2.2 DNA 提取及浓度测定68-69
- 1.2.3 RAPD 反应体系69
- 1.2.4 扩增产物的琼脂糖凝胶电泳69-70
- 1.2.5 分离群体分组分析法(BSA)70
- 1.2.6 数据分析70-71
- 2 结果及分析71-76
- 2.1 与 Pm21 紧密连锁的 RAPD 标记筛选71-74
- 2.2 RAPD 标记 S125_(800)的鉴定及辅助选择74-76
- 3 小结与讨论76-79
- 第六章 RAPD 标记 5125_(800)多态性片段的克隆及测序79-87
- 1 材料与方法79-83
- 1.1 材料79
- 1.2 方法79-83
- 2 结果及分析83-86
- 3 小结与讨论86-87
- 结论与讨论87-91
- 图版91-95
- 参考文献95-105
- 致谢105-106
- 英文摘要106-109
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