小麦缺体—四体的SSR鉴定与抗白粉病基因的分子作图

【摘要】： 近几年分子标记方法推陈出新，分子标记应用领域不断拓宽。本实验试图将分子 标记的方法用于传统的细胞学领域，寻找鉴定缺体—四体的新方法，同时针对目前小 麦抗白粉病抗源利用不够充分的现状，运用两种分子标记探讨有效利用一些好的小麦 白粉病抗源的途径。本实验做了如下工作： 1 小麦缺体—四体的SSR鉴定 小麦缺体—四体是小麦遗传研究的宝贵材料，但其遗传上不太稳定，故使用前必 须鉴定。传统方法是细胞学镜检。SSR（Simple sequence repeat）是新近发展的一类分 子标记，实验室设计使用的小麦SSR都位于特定的染色体上。通过小麦SSR引物对待 检测的缺体-四体进行PCR扩增，通过扩增产物的有无，可判断缺体-四体的真实性。 本实验利用分布于小麦21条染色体上的21对SSR引物鉴定一套小麦缺体-四体，获 得如下结果 1 建立了一套用SSR鉴定小麦缺体—四体的方法。并用该方法检测21个小麦缺 体—四体，其中16个为真缺体—四体，5个不是缺体-四体。 2 用所鉴定缺体-四体对21个未定位的小麦SSR进行染色体定位，共定位18个 SSR位点。 用SSR来鉴定小麦缺体-四体，还未见报导，本实验所建立的方法 可作为鉴定 小麦缺体-四体的参考。SSR鉴定小麦缺体-四体的另一优越性是不受材料生育时期（干 种子也可）和组织特异性限制。 2 小麦抗白粉病基因的分子作图 小麦白粉病是小麦三大病害之一。由于农业生产中小麦品种单一化，一些生产上利 用的小麦白粉病抗源抗性逐渐丧失，致使近年来小麦白粉病发病呈上升趋势。通过分 子标记充分利用已知白粉病抗源，挖掘利用新的抗源是控制小麦白粉病的有效措施。本 研究获得如下结果： 1 用SSR将来自小麦农家种红蜷芒的一个隐性高抗白粉病基因（暂命名为PmH） 定位于小麦染色体7B长臂上。 2 SSR标记WMS611、XPSP3033距PmH的遗传距离分别为5.9cM、19.1cM， 它们在分子图谱上的相对顺序为XP3033—WMS611—PmH。这一结果结合红蜷芒抗谱 推断PmH是一个新的抗白粉病基因。 3 AFLP（Amplified fragment length polymorphism）结合近等基因系（NILs）和 BSA等方法从850对AFLP引物组合中找到一个与抗白粉病基因Pm16紧密连锁的分 子标记P76M45。 4 小麦中SSR检测到的多态性高于AFLP，但就一对引物而言，AFLP揭示的多 态性高于SSR。 上述：标记可用于小麦抗白粉病分子标记辅助选择，同时为图位克隆这些基因奠 定了基础。 结合本实验结果提出抗病基因分子标记的策略： ①对于抗病性不易明显划分的材料的分子标记，为保证抗性鉴定的准确性，应 用极端群体法。 ②作标记群体的两亲本亲缘关系应尽可能远，以期获得较高的多态性。 ＠标记方法优先选用 SSR，因为一旦找到一个 SSR标记，即可有目的地选用分 于图谱上它附近的SSR或yLP标记，对基因进行分子作图。在SSR不能奏效的情况 下，应选用AFLP，因为它是目前信息量最大的分子标记。 3 小羹抗白盼病近等羹困系的分于检回 利用来自小麦野生种、野生近缘种的抗病基因有一定潜在危害，因为向普通小麦 回交转育的过程中常会带来一些从表形上不能识别的有害DNA片段。来自野生二粒 小麦的抗白粉病基因 Pm，用连续 7代回交选择形成的含有 Pm的抗白粉病基因的 近等基因系，田间观测己与轮回亲本表形一致，为深入评价此近等基因系，本实验用 分子标记技术SSR、AFLP对此近等基因系进行分子检测，亲本间共检测到4132个多 态性位点，其中78个位点在回交后代间有多态，此近等基因系与轮回亲本的相似率为 98．12％。此近等基因系可用于大田生产。本实验检测结果可指导此近等基因系的进一 步培育。