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小麦纹枯病苗期抗性鉴定方法的改良及全基因组关联分析

余蓬勃  
【摘要】:小麦纹枯病是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的一种土传性真菌病害,严重威胁小麦产量,但先前其抗性鉴定主要在田间成株期接种鉴定,严重制约了鉴定效率。为提高小麦纹枯病抗性鉴定效率,本研究建立了在温室内用病麦粒接种小麦幼苗的小麦纹枯病抗性快速鉴定改良方法。同时,以202份国内外小麦品种(系)为材料,采用全基因组关联分析的方法对小麦纹枯病苗期及成株期抗性基因位点及候选基因进行挖掘,主要结果如下:1.本研究改良了苗期纹枯病抗性鉴定的方法,采用了播种及一心一叶期时双重接种的方法,提高了发病的效果及稳定性。由于接种时间较前人方法提前一周,也提高了接种鉴定的效率。对202份小麦品种(系)的纹枯病苗期抗性鉴定的结果表明,4次重复的纹枯病病情指数的相关系数变化在0.690-0.850之间,显著相关;同时,将供试材料的苗期抗性鉴定的结果与成株期抗性鉴定的结果比较发现,不同环境下纹枯病的平均病情指数的相关系数达0.623,极显著相关,说明本研究建立的纹枯病苗期抗性鉴定的方法可以准确的鉴定小麦品种的纹枯病抗性。2.综合供试品种(系)在田间及温室的抗性表型,共鉴定出了10份纹枯病抗性在中抗以上的抗源材料,按抗性高低排序为:CI12633、陕合6号、半芒麦、半截芒、中国春、红蚰子、红星麦、平原50、平阳181和郑麦8998。3.利用小麦90K SNP芯片对202份材料的纹枯病苗期及成株期抗性进行了全基因组关联分析,分别检测到88个与纹枯病苗期抗性显著相关的SNP及73个与纹枯病成株期抗性显著相关的SNP位点,主要位于2A和7A染色体上。其中10个SNP标记(RAC875_c16339_265、RAC875_rep_c108098_6、Kukri_rep_c108232_428、JD_c42022_319、Tdurum_contig37375_267、IAAV5054、Tdurum_contig17366_731、Ku_c15750_761、Tdurum_contig4676_3592、Excalibur_rep_c111181_453)在苗期和成株期的不同环境中重复出现,在小麦中国春数据库上对这些重复性较好的SNP位点区段的基因进行功能注释,发现它们与转运蛋白、糖基水解酶等有关。


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