收藏本站
《四川农业大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小麦抗条锈病新基因Yr34的发现、鉴定及其分子遗传学研究

罗培高  
【摘要】: 小麦是世界最早被驯化的作物之一,也是世界上最重要的粮食作物。在中国它仅次于水稻,因此小麦生产对国民经济发展有十分重要的战略意义。为了增加产量、改善品质,育种工作者努力培育耐生物和非生物胁迫的品种。条锈病是世界上影响小麦生产的最重要的病害之一,在我国则是最重要的小麦病害。防治小麦条锈病的最有效的方法是培育抗病新品种。但是,由于我国的小麦抗条锈病育种的遗传基础较为狭窄和抗源匮乏,导致近年来我国的小麦新品种抗条锈病特性丧失速度加快,小麦条锈病的危害日益严重。本研究的目的,是寻求和鉴定小麦抗条锈病的新基因,并对其遗传规律进行研究,以期扩大我国抗条锈病小麦育种的遗传基础。其结果如下: 1、抗性鉴定结果:用当前我国流行的条锈病生理小种条中30、条中31、条中32、杂3、杂4、水源4和水源14对27个亲本及其51个衍生的F_1代群体进行接种鉴定。当对照材料中国春和绵阳11充分发病时应用标准分级法记载不同的抗病类型。其结果表明,R25、R57、R59、新抗5号、4285、爱民5号、爱民6号、温麦1号和R88对病原物表现为免疫或近免疫。而安农91168、陕253、苏3110、鲁955159、北Z76、烟辐188、温麦6号、淮阴9628、豫麦47、豫麦62、藁城8901和中国春则高度感病。而且凡是以爱民5号、爱民6号、新抗5号和温麦1号作为抗性亲本的F_1均表现为抗病。相反以R25和R57为抗性亲本的F_1则表现为感病。显示爱民5号、6号等品系含有和R25等不同的抗条锈病基因。 2、小麦品系爱民6号抗条锈病基因的微卫星引物标记:用218个引物对24个DNA样品(包括亲本爱民6号和北Z76、13个F_2代抗病单株、8个感病单株、一个抗池、1个感池)进行筛选,其结果定位于染色体2BS的微卫星引物Xgwm410的扩增产物在F_2代中随抗性分离而一致地分离。Xgwm410在亲本爱民6号、所有F_2抗性单株和抗池均扩增出391bp的片段,在其它材料中没有扩增出清晰的条带。同样,用引物染色体2BS上的Xgwm374对其扩增,发现爱民6号、抗病单株和抗池中扩增的片段大小为351bp,而在其它材料中的扩增产物为379bp。由此可见,2BS染色体上的微卫星引物Xgwm410和Xgwm374是爱民6号等小麦品系抗条锈病基因的连锁的分子标记,指出该抗条锈病基因位于2BS染色体。 3、抗条锈病新基因Yr34存在的证据:抗性鉴定和遗传分析表明,小麦品系(种)爱民6号等所含的抗条锈病基因对当前的流行小种条中30、条中31、条中32、杂3、杂4、水源4和水源14等有高度的抗性。用微卫星引物Xgwm410分析了112个北Z76/爱民6号的F_2单株以及68个陕253×新抗5号的F_2单株,发现该引物与 该抗条锈病基因紧密连锁,在本实验规模下未发现交换的现象,是该抗条锈病基因 的直接标记。而微卫星引物xg,几n374和该抗条锈病基因间的遗传距离为19.3cM。 这一结果证明,该抗条锈病基因座的染色体位置与目前所有己经发表的抗条锈病基 因座都不相同,是一个定位于染色体ZB上的新基因座。我们把它命名为Yr34。 4、丫r34在小麦品种或品系中的分布和起源:用Yr34的紧密连锁标记xg~410 对24个供试材料(中国春、R97、Rlll、R122、R88、4285、R59、R25、3301、 91523、A302、R7、R57、F7一109(高)、F7一109(矮)、新抗5号、陕253、爱民9 号、温麦l号、临汾139、绵阳11、北276、爱民5号和爱民6号)进行鉴定。结 果表明R88、爱民5号、爱民6号和新抗5号含有Yr34。R88是我校培育的新品系, 与爱民5、6号有共同的抗性起源,对它们的系谱分析表明Yr34可能来源于从贵州 农学院引进的小麦品系黔1104A。 5、丫r34在不同遗传背景中的表达和抗条锈病基因的多样性:微卫星扩增结果 和遗传分析表明,在杂交组合北Z76x爱民6号和烟1 88x爱民6号中,遗传分析 抗条锈病特性符合一对显性基因的分离规律。而在另外的一些组合(如R25x爱民 6号、鲁955159x爱民6号和苏3110x爱民6号)则不符合一对基因遗传的规律。 反映了本研究中使用的研究材料抗性的多样性。对26个小麦品种或品系及其51个 F;群体、38个F:群体和3个回交F:群体的分析表明,本研究使用的亲本材料中可 能有四种不同的抗源:(1)主效基因加多基因控制的数量抗性(如R25、R57和 R59);(2)受Yr34控制的垂直抗性(如爱民5号、爱民6号、新抗5号和R88); (3)受其它一对显性基因控制的垂直抗性(如温麦1号);(4)受少数寡基因控制 的高抗材料(如AIMg和临汾1 39)。综合使用这些不同的抗性基因,对抗锈病小麦 育种有重要的意义。 6、抗条锈病基因在小麦育种中的应用:根据抗性反应和田间记录,从19杂交 组合(陕253X新抗5号、R7X爱民5号、北Z76X爱民6号、R59X爱民5号、北 Z76x爱民5号、R25x爱民5号、R25 x 628、R57x爱民5号、豫麦47x温麦1号、 豫麦62x新抗5号、R57x爱民9号、鲁955159x爱民5号、陕253x温麦1号、 R7x爱民9号、R25x爱民6号、苏3110x爱民9号、苏3110xl晦汾139、R57xl晦 汾139、苏31 10x爱民5号)中选出抗性好且具优良农艺性状的单株。尤其是使用 小麦新品系(种)R57、临汾139、爱民9号、苏3110等的杂交组合,常出现抗性 的超亲分离,这可能与它们所含的不同抗条锈病的主效基因和
【学位授予单位】:

知网文化
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978