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《兰州大学》 2007年
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小麦抗白粉病基因遗传图谱构建及抗病相关基因的克隆

伊艳杰  
【摘要】: 由禾布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis(DC.)E.O.Speer f sp.tritici)引起的小麦白粉病,是世界范围的重要小麦病害。利用抗病品种是防治该病最为经济、有效和环境安全的方法。与抗病基因紧密连锁的分子标记不仅便于抗病基因鉴定和作图,而且可以在育种中进行抗病品种/系的标记辅助选择(MAS)分子标记辅助选择将极大地提高基因累加效率,加速育种进程。植物抗病基因克隆的研究对于抗病育种和抗病机制的理解具有重要意义。运用抗病基因类似物法(RGA法)克隆分离目的基因或寻找新的抗病基因是一条最经济、快捷的途径。 本研究对小麦抗白粉病基因载体品种/系进行了抗性鉴定和遗传分析。采用SSR、STS、SRAP和RGA等技术,鉴定了与小麦抗白粉病基因Pm4b紧密连锁的分子标记,并构建了PmZB90基因的高密遗传图谱。同时运用RGA方法克隆了一些抗病基因同源片段,进一步做了RT-PCR分析和TAIL-PCR序列延伸,为获得全长抗病基因和研究小麦抗病机理奠定基础。 主要研究结果如下: 1.对小麦不同Pm基因载体品种/系的成株期抗性鉴定结果表明,29个已知单基因或多基因载体品种中,表现免疫的有6个,所携带基因为Pm4b、Pm13、Pm20、Pm21、Pm23和Pm24;表现高抗和中抗的基因有Pm4a、Pm6、Pm17、Pm22、Pm5a+6和Pm33。这些抗性好的基因应该小麦抗病育种计划中充分利用。 2.位于2A染色体长臂上的小麦抗白粉病基因Pm4b是目前应用广泛的有效抗病基因。本研究运用集群分离分析法鉴定了四个与Pm4b基因连锁的标记。用240对引物组合筛选感抗池,有20对引物组合能在感抗池之间扩增出多态性。进一步用157株F_2分离群体验证标记的连锁性,最终获得了两个扩增带型稳定,与Pm4b基因遗传距离较近的标记Me8/Em7-220和Me12/Em7-205。STS标记STS-241距Pm4b基因仅4.9cM。另外,还分析了位于2A染色体长臂的8个SSR标记,Xgwm382与Pm4b基因显性分离,距Pm4b基因11.8cM。 分析这四个标记对Pm4b基因的专一性,发现Xgwm382-125bp对Pm4基因位点特异。显性标记STS-241和Me8/Em7-220能够区分Pm4b和Pm4a,可以被应用于分子标记辅助选择,有助于Pm4b基因的高效利用。为抗病基因的快速、有效和合理利用奠定基础。 3.小麦农家品种ZB90是一个有效的广谱抗白粉病材料。苗期和成株期抗性鉴定表明,其白粉病抗性由显性单基因控制,暂命名为PmZB90。从位于不同染色体上的53个SSR标记中筛选出3个标记Xgwm311、Xgwm382和Xgwm312,对144株F_2分离群体进行连锁性分析。根据遗传距离将PmZB90定位到小麦染色体2A长臂。结合我们鉴定的STS标记STS-470、RGA标记RGA-1102、SRAP标记Me5/Em5-650和Me8/Em16-600构建了PmZB90基因的高密遗传图谱。PmZB90位点与7个标记的顺序为:Me5/Em5-650—RGA-1102—PmZB90—Xgwm382—Xgwm311—Me8/Em1l6-600—STS-470—Xgwm312。这7个区间的遗传距离依次为:3.7cM、9.2cM、2.9cM、4.5cM、2.3cM、20.8cM、49.6cM。与小麦染色体2AL上已构建的遗传图谱顺序一致。 根据材料来源、抗病基因的染色体定位结果及PmZB90同其他位于2AL上的基因之间的关系分析,确认该基因为一个新的小麦抗白粉病基因,可能同PmDR147基因等位。小麦抗白粉病新基因PmZB90的鉴定和高密遗传图谱构建,能够弥补现有抗源材料的不足,为小麦抗白粉病育种提供新的优良抗病基因。 4.本研究根据抗病基因保守结构域设计简并性引物,对小麦抗白粉病基因的一些载体品种/系进行扩增。从小麦VPM和ZB90中克隆了一些RGA片段,对其进行序列分析和功能预测,发现有6个DNA片段属于抗病基因同源序列,并着重分析了从小麦VPM中克隆的RGA1231和从ZB90中克隆的RGA1102片段。 运用RT-PCR技术,研究了小麦白粉菌诱导后Rc955基因的表达。Rc955受白粉菌的诱导,在一定时间内表达量会有所增加,但变化不大,可能为组成型表达。 根据RGA序列RGA1102在两端设计了3对嵌套式特异引物,利用TAIL-PCR技术将RGA1102成功向5’端延伸799bp,向3’端延伸281bp,序列延伸后的总长度为2182bp。序列分析表明所获得的序列包含一个全长的编码序列。以上研究为PmZB90基因的分离克隆和功能研究奠定了基础。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S512.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁海,宛煜嵩,朱美霞,方宣钧;大豆抗病基因同源序列的克隆与分析[J];分子植物育种;2003年02期
2 王新望,王军丽,段霞瑜,周文娟,盛宝钦,朱立煌,张文俊;普通小麦中来自黑麦的抗白粉病Pm20基因的抗谱分析和AFLP定位[J];科学通报;2001年08期
3 王锡锋,张忠山,刘红彦,何文兰;河南农家小麦品种资源抗、慢白粉病性鉴定[J];河南农业大学学报;1996年02期
4 齐莉莉,陈佩度,刘大钧,周波,张守中,盛宝钦,向齐君,段霞渝,周益林;小麦白粉病新抗源——基因Pm21[J];作物学报;1995年03期
5 向齐君,盛宝钦,段霞瑜,周益林;若干小麦抗白粉病品系的有效抗病基因的测定[J];作物学报;1996年06期
6 柳李旺,龚义勤,黄浩,朱献文;新型分子标记——SRAP与TRAP及其应用[J];遗传;2004年05期
7 陶文静,刘金元,刘大钧,陈佩度;与小麦抗白粉病基因Pm6紧密连锁的分子标记筛选[J];遗传学报;1999年06期
8 刘志勇,孙其信,李洪杰,倪中福,杨作民,唐伯让,杨爱东,贾旭;小麦抗白粉病基因Pm21的分子鉴定和标记辅助选择[J];遗传学报;1999年06期
9 陈松柏,蔡一林,周荣华,贾继增;小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记[J];西南农业大学学报;2002年03期
10 刘金元,陶文静,段霞瑜,向齐君,刘大钧,陈佩度;分子标记辅助鉴定小麦抗白粉病品种(系)所含Pm基因[J];植物病理学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱振东;小麦抗白粉病新基因的发现[D];中国农业科学院;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李海渤;RAPD标记及其在植物育种上的应用[J];益阳师专学报;2002年06期
2 赵新亮;马强;;玉米SRAP反应体系的建立与优化[J];安徽农业科学;2006年15期
3 刘月光;滕永勇;潘辰;韩延闯;周明全;胡中立;;应用SRAP标记对莲藕资源的聚类分析[J];氨基酸和生物资源;2006年01期
4 项艳,朱苏文,程备久;板栗基因组DNA几种提取方法比较研究[J];安徽农业大学学报(自然科学版);2001年01期
5 厉荣玉;林毅;蔡永萍;魏凤娟;张静;;不同基因型小麦及其近缘属黑麦的RAPD分析[J];安徽农业大学学报;2007年02期
6 林清,施苏华,彭平安,程国栋;青藏高原多年冻土沉积物中埋藏植物DNA特征的初步分析[J];冰川冻土;2002年01期
7 林清,程国栋;寒区环境中的古DNA分子[J];冰川冻土;2002年06期
8 谢皓;小麦基因定位研究进展[J];北京农学院学报;2000年04期
9 谢皓,陈孝,辛志勇,林志珊,杜丽璞,徐惠君;利用花药培养选育抗病小麦[J];北京农学院学报;2001年03期
10 程英豪,王英典,王继伟,潘乃遂,陈章良;由TMV 54×10~3蛋白基因构建的转基因番茄及其对TMV的抗性[J];北京师范大学学报(自然科学版);1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李新海;袁力行;李明顺;;玉米品种纯度检验的方法与技术[A];作物科学研究理论与实践——'2000作物科学学术研讨会文集[C];2001年
2 刘大钧;;基因组分析与小麦抗病育种[A];农业科技创新与生产现代化学术研讨会论文集[C];2001年
3 张增艳;辛志勇;陈孝;杜丽璞;张超;尉万聪;;利用分子标记辅助选育兼抗黄矮、白粉病小麦新种质的研究[A];农业科技创新与生产现代化学术研讨会论文集[C];2001年
4 沈裕琥;王海庆;黄相国;葛菊梅;张怀刚;;作物品种间遗传多样性的研究进展[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
5 王秋英;吉万全;王长有;薛秀庄;王亚娟;;小麦抗白粉病种质“N9134”的抗性遗传分析[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
6 李新海;李晓辉;高文伟;李明顺;田清震;;DNA分子标记在玉米品种纯度鉴定中的应用[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
7 田振东;谢从华;柳俊;胡诚;;马铃薯晚疫病抗性分子机理研究进展[A];中国马铃薯学术研讨会与第五届世界马铃薯大会论文集[C];2004年
8 曾祥艳;辛志勇;陈孝;林志珊;张增艳;;兼抗白粉病、黄矮病多基因聚合小麦新种质的分子标记检测[A];2004’中国作物学会学术年会文集[C];2004年
9 程颖;解超杰;倪中福;彭惠茹;聂秀玲;杨作民;刘志勇;孙其信;;小麦品种贵农21抗条锈病基因的SSR标记[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
10 牛吉山;郑磊;王保勤;常阳;沈天民;;通过基因芯片筛选获得与PmLK906连锁的ESTs[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
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1 栾非时;菜豆种质资源遗传多样性的研究[D];东北农业大学;2000年
2 赵凌侠;类番茄茄(Solanum lycopersicoides)遗传资源的研究[D];东北农业大学;2000年
3 郭长虹;普通小麦中外源染色体(质)的鉴定及杀配子染色体作用的研究[D];东北农业大学;2000年
4 许莉萍;甘蔗抗感黑穗病池的构建和抗病基因分子标记[D];福建农林大学;2000年
5 杨蜀岚;水稻eui2基因的发现、遗传及其分子标记和定位[D];福建农林大学;2000年
6 曹卫东;小麦(Triticum aestivum L.)苗期氮、磷、钾吸收和利用的数量性状位点研究[D];中国农业科学院;2000年
7 钟代斌;水稻抗白叶枯病和抗倒伏性的分子剖析[D];中国农业科学院;2000年
8 牛吉山;小麦—族毛麦6VS/6AL易位系叶片cDNA文库构建及6VS/6AL易位系中抗白粉病相关基因的克隆[D];南京农业大学;2000年
9 王心宇;分子标记技术在小麦抗白粉病育种及指纹图谱分析中的应用研究[D];南京农业大学;2000年
10 亓增军;冬小麦种质“矮孟牛”的分子细胞遗传学研究[D];南京农业大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 慈晓燕;转cryIA(b)和Xa21基因抗病虫水稻选育及其田间表现[D];山东农业大学;2004年
2 时岩玲;不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究[D];山东农业大学;2003年
3 周辉;南瓜抗黄瓜花叶病毒(CMV)基因的RAPD分子标记筛选[D];新疆农业大学;2005年
4 赵淑芳;mlo大麦与白粉病菌互作的分子细胞学研究[D];浙江大学;2003年
5 姜淑梅;春小麦体细胞无性系变异早期检测的研究[D];东北农业大学;2000年
6 苏爱莲;一个新的抗小麦白粉病基因的RAPD标记及在育种中进行标记辅助选择的研究[D];甘肃农业大学;2000年
7 田孟良;云南、贵州糯玉米与普通玉米种质资源的遗传差异比较研究[D];四川农业大学;2000年
8 陈道明;小麦耐盐基因的RAPD标记及其克隆[D];中国农业科学院;2000年
9 鲍海滢;小麦核不育基因Ms2的分子标记[D];中国农业科学院;2000年
10 李明顺;温带和亚热带玉米自交系配合力和杂种优势群的初步研究[D];中国农业科学院;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐培文,曲士松,黄宝勇,石琰景,刘恒英,张杰,孙晋斌,宋洪平;应用RAPD技术分析大蒜种质遗传特性和检测蒜种纯度的研究[J];山东农业科学;2002年01期
2 高军,刘大群;AFLP技术在植物病原真菌种群遗传上的应用[J];河北农业大学学报;2002年S1期
3 杜金友;靳占忠;徐兴友;耿立英;王天宇;黎裕;;AFLP标记在玉米种质资源鉴定中的应用[J];西北植物学报;2006年05期
4 鲁国东,王宝华,赵志颖,郑学勤,谢联辉,王宗华;福建稻瘟菌群体遗传多样性RAPD分析[J];福建农业大学学报;2000年01期
5 孙秀峰;陈振德;李德全;;利用大白菜抗感干烧心病F_2群体构建AFLP遗传连锁图[J];分子植物育种;2006年01期
6 金梦阳;刘列钊;付福友;张正圣;张学昆;李加纳;;甘蓝型油菜SRAP、SSR、AFLP和TRAP标记遗传图谱构建[J];分子植物育种;2006年04期
7 韩永亮;常金华;;聚丙烯酰胺凝胶电泳的两种染色方法对SSR标记的影响[J];杂粮作物;2006年03期
8 高源;刘凤之;曹玉芬;王昆;;苹果属种质资源亲缘关系的SSR分析[J];果树学报;2007年02期
9 刘芳;单核苷酸多态性与高脂血症[J];国外医学.临床生物化学与检验学分册;2001年04期
10 蔡善荣,刘希永,郑树,李鲁;人类基因组STR及其应用[J];国外医学.遗传学分册;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 许红;张求东;;湖北麦区小麦白粉病发生规律研究——田间消长规律[A];小麦白粉病测报与防治技术研究[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李锡香;黄瓜种质遗传多样性的形态和分子评价及其亲缘关系研究[D];中国农业科学院;2002年
2 李明芳;荔枝SSR标记的研究及其对部分荔枝种质的遗传多样性分析[D];华南热带农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗琼;小麦白粉菌群体多样性RAPD分析及无毒性遗传分析[D];中国农业科学院;2002年
2 许红星;小麦五个抗白粉病基因分子标记的建立[D];河南大学;2004年
3 甘丽萍;小麦白粉菌RAPD分析及不同白粉菌种间亲缘关系研究[D];甘肃农业大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔令让,董玉琛;四倍体小麦—粗山羊草双二倍体抗病新种质的创制[J];西北植物学报;1999年02期
2 江树业,陈启锋,方宣钧,李维明,吴为人;植物基因分离方法及其评述[J];福建农业大学学报;2000年03期
3 吕蓓;大豆孢囊线虫与寄主植物的相互关系及抗性基因克隆策略[J];分子植物育种;2003年01期
4 王锡锋,何家泌;小麦品种(系)与小麦白粉菌的相互作用——Ⅰ.小麦白粉菌毒力频率和毒性基因的研究[J];华北农学报;1988年01期
5 向齐君,盛宝钦,周益林,段霞瑜,张克诚;对小麦白粉病菌生理小种三个鉴别寄主的抗性基因分析[J];华北农学报;1994年02期
6 马渐新,周荣华,董玉琛,贾继增;来自长穗偃麦草的抗小麦条锈病基因的定位[J];科学通报;1999年01期
7 李子银,陈受宜;水稻抗病基因同源序列的克隆、定位及其表达[J];科学通报;1999年07期
8 王新望,王军丽,段霞瑜,周文娟,盛宝钦,朱立煌,张文俊;普通小麦中来自黑麦的抗白粉病Pm20基因的抗谱分析和AFLP定位[J];科学通报;2001年08期
9 周益林,F.Casulli,M.Pasquini,段霞瑜;意大利硬粒小麦和面包小麦推广品种对白粉病的抗性[J];麦类作物学报;2001年02期
10 裴广铮,陈佩度,刘大钧;小麦与簇毛麦杂种后代抗白粉病株系的细胞遗传学分析[J];南京农业大学学报;1986年01期
【相似文献】
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1 姬勇;陈太虎;付佑胜;;30%多·酮可湿性粉剂防治小麦赤霉病及白粉病田间试验[J];安徽农学通报;2008年07期
2 石丁溧;傅体华;任正隆;;抗白粉病小麦-中间偃麦草染色体小片段易位系的选育与鉴定[J];植物病理学报;2008年03期
3 王瑞;刘红彦;李洪连;王俊美;伊艳杰;;小麦抗白粉病基因Pm6的PCR标记鉴定[J];麦类作物学报;2007年03期
4 赵桂东;李茹;周玉梅;朱海波;;蚜粉克星防治小麦穗蚜兼治白粉病的试验[J];小麦研究;2000年02期
5 李宏;陈宇;张文泽;;四川盆地小麦白粉病测报模型[J];西南农业大学学报;1987年04期
6 王冰冰;孙宝启;李光威;孙群;解超杰;;小麦抗白粉病基因Pm13的RAPD标记[J];中国农业大学学报;1998年S3期
7 解超杰,杨作民,孙其信;小麦抗白粉病基因[J];西北植物学报;2003年05期
8 牛吉山;郑磊;王保勤;常阳;沈天民;;通过基因芯片筛选与兰考90(6)抗性相关的ESTs[J];麦类作物学报;2008年02期
9 唐伯让;;小麦抗白粉病资源的筛选及几个抗源F_1代的抗性表现[J];中国农业大学学报;1993年04期
10 周益林;盛宝钦;;国内外小麦白粉病菌群体毒性谱研究进展[J];麦类作物学报;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛吉山;郑磊;王保勤;常阳;沈天民;;通过基因芯片筛选获得与PmLK906连锁的ESTs[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
2 牛吉山;刘瑞;洪德峰;;小麦抗白粉病分子基础研究与抗性改良[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
3 徐如宏;任明见;黄世全;张庆勤;;小麦抗病种质贵农775中抗白粉病基因的RAPD标记[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
4 刘万才;邵振润;;我国小麦白粉病的发生状况、原因及趋势浅析[A];小麦白粉病测报与防治技术研究[C];2000年
5 ;四川省小麦白粉病测报与防治技术研究报告[A];小麦白粉病测报与防治技术研究[C];2000年
6 杨立军;曾凡松;向礼波;杨小军;喻大昭;;植物源提取物Vegard防治小麦和瓜类白粉病试验[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
7 张国彦;;河南省小麦白粉病测报与防治技术研究报告[A];小麦白粉病测报与防治技术研究[C];2000年
8 吴国斌;卢远全;唐克群;孙华清;张云;;四川资中小麦白粉病测报与防治技术探讨[A];小麦白粉病测报与防治技术研究[C];2000年
9 唐宗祥;张怀琼;张怀渝;晏本菊;任正隆;;高效的小麦植株再生体系的建立[A];中国细胞生物学学会第八届会员代表大会暨学术大会论文摘要集[C];2003年
10 杨足君;李光蓉;刘成;任正隆;;小麦-多年生簇毛麦异染色体系的选育与分子细胞学鉴定[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;导入冰草基因:小麦不得白粉病[N];科技日报;2005年
2 姚新建 何国旗;小麦后期怎样管理[N];河南科技报;2006年
3 本报记者 徐华;科技助咱多打粮[N];农民日报;2005年
4 于小群高彦堂;秦州区全力防治小麦病虫害[N];天水日报;2007年
5 翟洪民;小麦要丰产 春管莫等闲[N];山西科技报;2003年
6 张俊文 李恩才 李伟 吴会明;赶快防治小麦病虫害[N];宝鸡日报;2006年
7 刘洪春;怀远145万亩小麦全面开镰[N];蚌埠日报;2006年
8 通讯员 杨玉栋朱永生;泗水抓好小麦秸秆禁烧及利用[N];济宁日报;2007年
9 史润生;山西小麦去年减产较多 今年与去年一样不容乐观[N];粮油市场报;2006年
10 万达期货 李警卫;美盘利多恐慌挥之不去 郑盘徘徊之中意欲突破[N];粮油市场报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈新宏;大麦与小麦杂交及其杂种后代的创制、鉴定和应用研究[D];西北农林科技大学;2003年
2 马雷;稻米与小麦质量标准的中外比较研究[D];扬州大学;2005年
3 李孟军;小麦耐盐相关基因HKT克隆及多样性与功能研究[D];中国农业科学院;2006年
4 侯文胜;优化三种遗传转化体系创造转抗虫基因小麦(Triticum aestivum)新种质[D];西北农林科技大学;2001年
5 姜涛;小麦矮秆基因同源序列的克隆与BAC源合池的构建[D];中国农业科学院;2002年
6 李斯深;小麦产量性状QTL的分子标记定位[D];山东农业大学;2002年
7 苗红梅;小麦淀粉合成关键酶基因启动子的克隆与特征[D];河南农业大学;2004年
8 徐文忠;小麦春化相关基因元件克隆分析与小麦矮化突变体的研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2003年
9 戴艳;小麦组蛋白修饰酶基因及DNA甲基转移酶基因的分离及鉴定[D];中国农业大学;2005年
10 马守才;小麦多子房性状的遗传研究及AFLP分子标记[D];西北农林科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨艳芳;硅对小麦白粉病的抗性研究[D];南京农业大学;2003年
2 孟成生;普通小麦(Triticum aestivum L.)抗白粉病相关基因的克隆与分析[D];河北农业大学;2005年
3 顾锋;小麦抗白粉病基因Pm3b和Pm12的分子标记[D];山东农业大学;2004年
4 吴金华;普通小麦—黑麦抗白粉病衍生系分子细胞遗传学研究[D];西北农林科技大学;2005年
5 张瑞越;小麦逆境应答基因的表达特性和功能鉴定[D];新疆农业大学;2005年
6 佀胜利;小麦新种质“98-199”的抗条锈病遗传分析与分子标记[D];贵州大学;2006年
7 刘慧远;小麦白粉病成株抗性QTL分析[D];四川农业大学;2005年
8 张小村;小麦抗纹枯病基因的遗传和分子标记分析[D];山东农业大学;2004年
9 彭丹辉;小麦苗期热胁迫基因表达谱分析及相关基因的克隆[D];中国农业大学;2005年
10 朱永飞;小麦T型细胞质雄性不育育性恢复基因的SSR标记定位[D];中国农业大学;2005年
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