14个小麦品种(系)抗叶锈性分析
【摘要】:由小麦叶锈病菌(Puccinia triticinia)引起的小麦叶锈病是我国小麦生产上的一个重要病害,短期内可造成大面积流行,严重发生时可造成5%~45%甚至更高的产量损失。由于病原菌新致病小种不断产生或者次要小种上升为流行小种,致使抗叶锈基因“丧失”抗性。筛选和培育抗病品种是控制小麦锈病最经济、有效、安全的方法。因此,广泛开展抗病基因的鉴定、聚合多个抗病基因和品种培育成为有效防控小麦叶锈病发生和流行的重要任务。
我国小麦的育种资源丰富,为作物育种和遗传研究提供了广阔的遗传基础,但是对小麦抗叶锈基因鉴定与定位的研究开展较晚,因此有关的小麦抗叶锈基因信息还很匮乏。本研究选用14个小麦品种(系)进行抗叶锈性和基因的鉴定,旨在明确其抗叶锈性及含有的抗叶锈基因。通过研究,获得如下结果:
1.苗期选用16个具有鉴别能力的小麦叶锈菌对14个小麦品种(系)进行抗病性鉴定和基因推导。结果表明14个小麦品种(系)对16个不同毒力的小麦叶锈菌均表现出一定的抗性,其中9916-8-18和9916-8-6的抗叶锈性较弱,其他测试材料均非常抗叶锈。9916-8-18、9916-8-6、00-55-3-1-1、96104-1-5-1c2、9524-1-2-2-1、97167-1-2-1-1-2-1和9629-03A-4-1-1与测试的任何一个近等基因系的侵染型模式均不同,推测这7个品系中含有本实验使用的已知抗叶锈基因以外的抗叶锈基因或多个抗叶锈基因;1R35和s98351-2-2-2-1可能含有Lr3a和Lr50;免中438和919-20-2c2可能含有Lr42;9589可能含有Lr24、Lr28和Lr38;1R17和1R13可能含有Lr19、Lr24、Lr28和Lr38。
2.成株期选用16个小麦叶锈菌的混合菌对14个小麦品种(系)进行抗病性鉴定。结果表明9916-8-18、9916-8-6和00-55-3-1-1的侵染型为“4”,病情指数小于30,属于慢锈型,占测试材料的21%;1R35、1R17、1R13、免中438、9589、96104-1-5-1c2、9524-1-2-2-1、919-20-2c2、97167-1-2-1-1-2-1、9629-03A-4-1-1、s98351-2-2-2-1的侵染型为“;”或“1”,属于近免疫或高抗类型,占测试材料的79%。
3.利用21个分别与Lr1、Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr21、Lr24、Lr26、Lr28、Lr29、Lr34、Lr35、Lr37、Lr38、Lr42和Lr47紧密连锁或共分离的分子标记对14个小麦品种(系)进行分子辅助选择,结果发现,在14个小麦品种(系)中扩增出Lr1、Lr10、Lr24、Lr26、Lr28、Lr34、Lr37和Lr38的特异性片段,未检测到Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr29、Lr35、Lr42和Lr47。
4.对14个小麦品种(系)进行综合抗叶锈基因分析,结果表明,1R35含有Lr10和Lr34,还可能含有Lr3a和Lr50;1R17可能含有Lr24和Lr38;1R13可能含有Lr24、Lr37和Lr38;00-55-3-1-1含有Lr1及其它抗叶锈基因;96104-1-5-1c2可能含有Lr28或其它抗叶锈基因;9629-03A-4-1-1可能含有Lr37及其它抗叶锈基因;s98351-2-2-2-1可能含有Lr28、Lr3a和Lr50;9916-8-18、9916-8-6、免中438、9589、919-20-2c2和97167-1-2-1-1-2-1除含有Lr26外还含有其它抗叶锈基因。所有品种(系)均不含有Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr29、Lr35、Lr42和Lr47基因。
试验结果表明测试的14个品种(系)中含有比较丰富的抗叶锈基因,品系材料免中438、9589、96104-1-5-1c2、9524-1-2-2-1、919-20-2c2、97167-1-2-1-1-2-1、9629-03A-4-1-1和s98351-2-2-2-1抗叶锈性优秀,将具有很好的推广价值;1R35、1R17、和1R13可为育种与生产提供丰富的抗源。本研究为合理布局小麦品种、合理利用育种资源提供了重要依据。
【关键词】:小麦叶锈病 抗病基因 基因推导 分子标记辅助选择 【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S512.1
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 1 引言10-20
- 1.1 小麦抗叶锈基因的命名10-11
- 1.2 抗病基因的染色体定位11-12
- 1.3 抗病基因的表达12-13
- 1.4 小麦抗叶锈基因的鉴定方法及应用13-19
- 1.4.1 常规杂交分析法13-14
- 1.4.2 基因推导法14
- 1.4.3 遗传标记14-19
- 1.5 我国抗叶锈基因的鉴定19
- 1.6 研究的目的及意义19-20
- 2 材料和方法20-31
- 2.1 试验仪器及主要试剂20
- 2.1.1 试验仪器20
- 2.1.2 试验试剂20
- 2.2 试验材料20-24
- 2.2.1 小麦材料20-21
- 2.2.2 菌种材料21
- 2.2.3 引物21-24
- 2.3 试验方法24-31
- 2.3.1 菌种的纯化与扩繁24
- 2.3.2 苗期抗病性鉴定及基因推导24-25
- 2.3.3 成株期抗性鉴定25-26
- 2.3.4 DNA 的提取26
- 2.3.5 DNA 的浓度测定26-27
- 2.3.6 抗叶锈病基因的分子鉴定27
- 2.3.7 扩增产物的检测27-28
- 2.3.8 目的条带的回收28-29
- 2.3.9 回收片段与克隆载体的连接29
- 2.3.10 大肠杆菌感受态细胞的转化29-30
- 2.3.11 阳性克隆的检测30-31
- 2.3.12 序列测定及其分析31
- 3 结果与分析31-47
- 3.1 14 个小麦品种(系)的苗期抗病性鉴定和基因推导31-34
- 3.2 14 个小麦品种(系)的田间抗病性鉴定34
- 3.3 小麦基因组DNA 的检测34-35
- 3.4 14 个小麦品种(系)的分子检测结果35-46
- 3.5 14 个小麦品种(系)的综合抗叶锈性分析46-47
- 4 讨论47-50
- 4.1 基因推导方法与分子辅助选择方法的优缺点47-48
- 4.1.1 基因推导方法的优缺点47-48
- 4.1.2 分子辅助选择方法的优缺点48
- 4.2 14 个小麦品种(系)的抗叶锈性分析48-50
- 4.3 后续工作50
- 5 结论50-51
- 参考文献51-58
- 附表A 小麦抗叶锈病基因目录58-60
- 附表B 国际通用小麦叶锈菌的密码命名60-61
- 在读期间发表的学术论文61-62
- 作者简历62-63
- 致谢63-64
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