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小麦黄矮病和小麦白粉病抗病基因的遗传定位

陈洋  
【摘要】:小麦黄矮病是小麦生产上的主要病害之一,是由大麦黄矮病毒侵染,由蚜虫介导传播的一种病毒病害。小麦种属内尚未发现抗黄矮病基因,而中间偃麦草染色体7Ai-1L长臂上的抗病基因Bdv2,抗性强、抗谱广。为了深入研究抗黄矮病基因Bdv2、精细定位该基因,本研究首先筛选、鉴定出感黄矮病突变体,作为抗黄矮病基因精细定位的基础材料,继之用抗黄矮病基因Bdv2染色体区的PCR标记对这些感黄矮病突变体进行了分析。获得以下结果: 1.抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642携带中间偃麦草抗黄矮病基因Bdv2。从用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变处理的抗黄矮病小麦易位系YW64的M2-M4代筛选、鉴定出感黄矮病突变体,鉴定出可稳定遗传的感黄矮病突变体5个(10ZG338、10ZG534、10ZG520、10ZG405、10ZG504),其黄矮病抗性丧失程度不等。 2.用分子标记对上述感黄矮病突变体及其对照进行分析,结果发现它们丧失了1-4个分子标记,说明这些突变体中Bdv2及其附近区域有不同碱基位点发生突变。 小麦白粉病是小麦生产上的主要病害之一。采用分子标记定位小麦抗白粉病基因,将找到的紧密连锁的标记与传统育种结合,可以提高选育抗白粉病品种的效率。本研究利用小麦SSR引物对白粉病抗性基因PmHO进行遗传作图,寻找与PmHO紧密连锁的分子标记用于定位抗白粉病基因,有助于进一步克隆抗病基因,培育和推广抗病品种。获得以下主要结果: 1.以抗白粉病的小麦品种ZHO为母本,高感白粉病品种邯4589为父本,配制杂交组合(ZHO×邯4589),利用白粉病菌E09小种对该组合的F1、F2群体的179个单株进行苗期抗病鉴定和遗传分析。结果表明:F1全部单株表现抗病,F2群体有140株抗病单株和39株感病单株,抗病单株:感病单株比例符合3:1的分离,表明小麦ZHO对白粉病菌E09的抗性由一个显性的抗病核基因控制,暂命名为PmHO。 2.利用ZHO×邯4589的F2群体10个抗病单株和感病单株建立抗病池和感病池,采用分布于小麦21个连锁群上的456对SSR引物对和BSA法,筛选在抗病亲本、抗病池和感病亲本、感病池间有多态性的引物对。结果表明,3AS上的标记Xmag912,Xbarc57,Xbarc12,Xmag905,Xwmc532能在抗病亲本、抗病池和感病亲本、感病池间产生与抗病基因相关的多态性。利用ZHO×邯4589的F2群体179个单株进行遗传连锁分析,结果表明Xmag912,Xbarc57,Xbarc12,Xmag905、Xwmc532与PmHO遗传距离分别为3.1cM、3.9cM、4.5cM、7.0cM、8.0cM。由于这些分子标记均位于3AS上,因此将该抗病基因PmHO初步定位在3AS上。目前在3AS上尚未发现抗白粉病主效基因,PmHO可能认为是抗白粉病新基因。


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