小麦抗白粉病新基因的发现

小麦抗白粉病新基因的发现

肖明纲[1]2013年在《中国小麦地方品种抗白粉病新基因的发现》文中指出小麦白粉病是严重危害小麦生产的重要病害之一。生产实践证明,培育和种植抗病品种是可持续治理小麦白粉病危害、保证小麦高产稳产的重要手段之一。抗病品种的培育需要有抗病种质资源的积累和储备。我国小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,是小麦抗白粉病基因的重要来源。本研究的主要目的是发现和定位小麦地方品种的有效抗白粉病基因,为小麦抗白粉病育种提供新的抗源。1、利用小麦地方品种红洋辣子×中作9504组合的264株F2群体和210个F2:3家系进行抗性遗传分析,发现红洋辣子对E09菌株的抗性受隐性单基因PmHYLZ控制。利用分子标记技术和集群分离分组分析法(BSA)将PmHYLZ定位在7B染色体短臂上,并构建了遗传连锁图谱。PmHYLZ位于EST标记BE606897和SSR标记Xgwm46之间,遗传距离分别是1.7cM和3.6cM。利用中国春及其第7部分同源群染色体缺失系将PmHYLZ定位在7B染色体短臂的7BS-1-0.27-1.0区域。从抗谱、来源及其在染色体上的位置比较了PmHYLZ与位于同一染色体臂的Pm40,证明PmHYLZ是不同于Pm40的一个新的抗白粉病基因,根据这些结果,PmHYLZ被正式命名为Pm47。2、小麦地方品种箭头红与中作9504杂交,构建289株F2群体和224个F2:3家系,抗性遗传分析表明,箭头红对E09菌株的抗性受隐性单基因PmJ控制。利用SSR标记和ISBR标记结合BSA法将箭头红所携带的抗白粉病基因PmJ定位在3BS上。PmJ位于ISBR标记cfp1347和SSR标记Xgwm533之间,遗传距离分别是2.2cM和0.7cM。利用中国春及其第3部分同源群染色体缺失系将PmJ定位在3B染色体短臂的3BS-9-0.57-0.75区域。从抗谱、来源和在染色体上的位置看,PmJ与位于相同染色体的Pm13不同,是一个新的抗白粉病基因。3、遗传分析表明,小麦地方品种笨叁月黄对E09菌株的抗性受隐性单基因PmB控制。利用SLAF-seq技术和Super-BSA方法将笨叁月黄携带的抗白粉病基因PmB定位在5A染色体上,通过SSR标记的加密,构建了基因PmB的遗传连锁图谱。PmB位于dCAPS标记ESNP2和SSR标记Xbarc151之间,遗传距离分别是0.7cM和1.9cM,与dCAPS标记ESNP1共分离。利用中国春及其第5部分同源群染色体缺失系将PmB定位在5A染色体长臂的5AL-10-0.57-0.78区域。本研究的结果为SLAF-seq技术在小麦抗病基因快速、准确定位上的应用提供了一个实例。

高海东[2]2011年在《一个新的小麦白粉病抗性基因的发现与分子标记定位》文中进行了进一步梳理由禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis f. sp. tritici, Bgt)引起的小麦白粉病是一种严重的叶部病害。培育抗病品种较其它化学和栽培防治是一种最经济、环保而有效的方法。然而,由于小麦白粉菌生理小种多,毒性频率变异快等特点,致使大部分抗病品种在生产上大规模推广3-5年后便失去抗性。因此,发掘和鉴定新的抗白粉病基因在小麦育种道路上是一项坚持不懈的工作。从德国引进的小麦新种质Tabasco是本实验室鉴定得到的一个抗白粉病优异资源。它在南京地区高抗田间白粉病菌种。为此,本实验室用我国第一个糯小麦品种宁糯麦1号(不含有效抗白粉病基因)与Tabasco杂交,构建了F1、F2及F2:3家系,用于白粉病抗性遗传分析和分子标记定位,以期发掘出一个新的抗白粉病基因并能有效的将其应用于育种和生产。对F1进行大田诱发鉴定显示,宁糯麦1号和诱发行苏麦3号于拔节前已高度感病,F1整个生育期则表现高抗。用Bgt19生理小种对472株F2群体进行室内苗期鉴定,结果显示,抗感植株数目比为359:113,经卡方测验符合3:1的分离比例。结合F1和F2鉴定结果可推断Tabasco中存在一个显性的主效抗白粉病基因,我们暂时将其命名为PmTa.随后用436个F2:3家系进行验证,纯抗、杂抗和纯感的家系数分别为101、238和97,经卡方测验符合1:2:1的分离比例,从而进一步验证了F2的基因型。借助分子标记手段,运用BSA法分别等量混合6株高抗单株DNA和6株高感单株DNA,配成抗池和感池,结合抗感亲本对挑取的覆盖全基因组的244对标记进行多态性检测,寻找在抗感亲本和抗感池之间多态一致的标记,从而推测抗病基因所在染色体。结果显示位于5DS的SSR标记.Xgwm205在抗感亲本和抗感池间表现一致的多态,群体检测与目的基因连锁,遗传距离为17.6cM。随后根据已发表的小麦遗传图谱,对5D染色体短臂及其着丝粒区域的标记(46对)进行多态性筛选与群体检测,发现Xcfd81位于目的基因的另一侧,遗传距离为3.1 cM。根据已定位在5DS的EST序列开发出了一个STS标记Xmp510,距离目的基因1.3cM。由于实验中鉴定到的目的基因与已报道的Pm2位点相近,为此用15个Bgt生理小种对Tabasco与Ulka/8*Cc(含Pm2)进行抗谱分析。结果显示,Tabasco高抗所有生理小种,而U1ka/8*Cc对其中四个生理小种高感,二者的抗谱不同,可以确定Tabasco的抗病基因不同于Pmm2。此外,用Tabasco与Ulka/8*Cc配置杂交组合并构建了含205个F2单株的群体用于等位性测验。用对Tabasco和Ulka/8*Cc均不致病的Bgt1小种对该群体进行苗期抗白粉病鉴定。结果显示,无感病单株出现,说明PmTa与Pm2在同源染色体的同一位点或二者连锁较紧密。

刘素兰[3]2008年在《小麦新种质N9628-2抗白粉病基因的分子标记遗传分析》文中认为小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一。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利抗病基因鉴定和作图,还可以在育种中进行抗病品系的标记辅助选择,以加速育种进程。小麦野生近缘种属蕴藏着丰富的抗性资源,是小麦抗白粉病基因的重要来源,利用小麦野生近缘种属白粉病抗性的方法很多,其中通过合成双二倍体向普通小麦转移抗性基因的方法已经得到广泛应用。本研究的主要目的就是对波斯小麦-小伞山羊草合成双二倍体Am9与普通小麦陕160杂交,再用陕160回交所创制的新种质N9628-2中的抗小麦白粉病基因进行鉴定、微卫星标记,并追踪该种质中抗性基因的来源。对N9628-2及其相关亲本进行农艺性状调查、抗白粉病鉴定以及高分子量麦谷蛋白分析,结果显示,N9628-2农艺性状优良,对关中地区白粉菌优势小种免疫,其相关亲本Y39和Am9对该优势小种也表现免疫,PS5抗病,陕160对表现高感,由此可知,N9628-2的白粉病抗性基因来自Am9,Am9的亲本为Y39和PS5,据此不能确定N9628-2的抗白粉病基因最终来源于Y39或PS5;Am9含有2个亲本PS5和Y39的HWM-GS亚基,组成为N,7+8,12u和迁移率小于1的一个亚基,N9628-2与普通小麦亲本陕160的亚基组成相同,为1,7+8,2+12,未在N9628-2中发现Y39和PS5特有的亚基组成。用中国春缺(单)体系及二体对N9628-2进行白粉病抗性基因分析,结果显示,阿勃二体及缺体系与N9628-2杂交的22个组合中,杂种F1代对白粉病全部表现为高抗,F2代出现了抗感分离,分离比例除了6AN×N9628组合的F2抗感分离比例偏离3:1,达到极显着水平外,其它全部符合3:1,说明N9628-2的白粉病抗性由位于6A染色体上的一对显性基因控制。对该种质的抗白粉病基因进行了遗传分析和SSR标记分析。用高感白粉病品种陕160、陕优225与N9628-2杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合3:1,表明N9628-2的白粉病抗性由一对显性基因控制。通过208对微卫星引物对陕160×N9628-2 F2代抗感分离群体的142个单株进行分析,发现位于6A上的微卫星位点Xwmc553和Xwmc684在双亲和抗感池有特异性,并与抗性基因连锁,遗传距离分别是10.99和7.43 cM,表明抗病基因可能位于6A染色体上。用中国春第6同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,进一步将抗性基因定位在6AS。用连锁的SSR标记和相关亲本分析抗性基因的来源,结果表明,该抗病基因可能来源于小伞山羊草Y39,此基因不同于已有抗白粉病基因,可能是新基因。

王长有[4]2008年在《小麦抗白粉病新种质创制及其抗性基因的染色体定位和分子标记》文中研究指明小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)是影响小麦生产的重要病害之一。培育抗病品种是预防白粉病危害,保证小麦稳产、高产最经济、有效和安全的途径。抗白粉病种质创新和抗病基因发掘对于小麦白粉病基因源的多样化和抗白粉病育种具有重要意义。本研究以筛选的抗白粉病材料为抗性基因供体,采用抗性定向选择和生物技术方法,专门开展了抗白粉病种质创新,并对创新种质的抗白粉病基因进行了染色体定位和分子标记,旨在为小麦育种研究者提供新的抗白粉病亲本材料和发掘新的抗白粉病基因,结果如下:1、以筛选的抗白粉病波斯小麦-小伞山羊草双二倍体Am9、抗白粉病兼抗条锈病野生二粒小麦AS846和小麦-簇毛麦易位系92R149为抗源,在组合“阿勃5B非整倍体/AS846”、“陕160/Am9//陕160”、“92R149/咸87(30)//小偃6号”后代,经抗病性定向选择,创制出农艺性状较好、抗白粉病新种质N9134和N9628-2,以及农艺性状好、兼抗白粉病和条锈病小麦新种质N95175。3个种质形态学已经稳定,细胞学鉴定结果均为2n=42=21Ⅱ。2、4个感白粉病普通小麦品种与N9134杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合期望比例3∶1;一套感白粉病普通小麦缺体系或单体系与N9134杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例除阿勃5BM×N9134组合偏离期望比例3∶1外,其余均符合期望比例3∶1,表明N9134的白粉病抗性由1对位于“5B”染色体上的显性基因控制。通过66对SSR引物(其中SSR位点位于5B上的17对)对陕160×N9134 F2代抗感分离群体的92个单株和陕优225×N9134 F2代抗感分离群体的84个单株的检测,发现位于5B上的SSR位点Xgwm67在双亲间和抗感池间存在多态性,并与抗性基因连锁,遗传距离为20.6cM,表明抗病基因位于5B染色体上,与非整倍体分析结果吻合。用中国春第5部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,将抗性基因初步定位在5BL。用Xgwm67对N9134及其相关亲本野生二粒小麦品系AS846和普通小麦阿勃分析表明,该抗病基因来源于AS846,与亲本抗病性鉴定结果吻合,它不同于已有抗白粉病基因,可能是一个新基因,暂命名为PmAS846。N9134、AS846和阿勃的HMW-GS的分析结果为,6+8亚基对来自于野生二粒小麦AS846,表明N9134的1B染色体含有AS846的遗传物质。用66对SSR引物对N9134及其相关亲本分析发现,2A和5B染色体上含有AS846的遗传物质,根据位于小麦5B染色体的SSR位点对应引物的分析结果,推断N9134的5B染色体上至少存在5个易位断点。3、3个感白粉病普通小麦品种与N9628-2杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合期望比例3∶1;一套感白粉病普通小麦缺体系或单体系与N9628-2杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代白粉病抗感比例除阿勃6AN×N9628-2组合偏离期望比例3∶1外,其余均符合期望比例3∶1,表明N9628-2的白粉病抗性由1对位于6A染色体上的显性基因控制。通过110对SSR引物(其中SSR位点位于6A上的30对)对陕160×N9628-2 F2代抗感分离群体142个单株的检测,发现位于6A上的SSR位点Xwmc553和Xwmc684在双亲间和抗、感池间有特异性,并与抗性基因连锁,遗传距离分别是10.99 cM和7.43 cM,表明抗病基因位于6A染色体上,与非整倍体分析结果吻合。用中国春第6部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,将抗性基因定位在6AS。用Xwmc553和Xwmc684对N9628-2及其相关亲本Am9、普通小麦陕160、波斯小麦品系PS5和小伞山羊草品系Y39分析表明,抗病基因可能来源于小伞山羊草品系Y39,它不同于已有抗白粉病基因,可能是一个新基因,暂命名为PmY39-2。4、4个感白粉病普通小麦品种与N95175杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合期望比例3∶1;一套感白粉病普通小麦缺体系或单体系与N95175杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代白粉病抗感比例除阿勃6AN×N95175组合偏离期望比例3∶1外,其余均符合期望比例3∶1,表明N95175的白粉病抗性由1对位于6A染色体上的显性基因控制。通过Pm21的SCAR标记及Yr26的SSR标记Xgwm11和Xgwm18对N95175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号分析,在N95175中扩增出与92R149相同的SCAR标记条带,而在感病亲本咸87(30)和小偃6号中没有扩增出该条带。Xgwm11和Xgwm18在N95175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同,与2个感病亲本不同。结果表明,导入到N95175的抗白粉病基因和抗条锈病基因分别为Pm21和Yr26。

马宏棋[5]2010年在《普通小麦抗白粉病新基因的发掘和分子标记定位》文中进行了进一步梳理由禾谷白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)引起的白粉病是小麦的一种重要叶部病害。它的流行严重影响小麦产量。在众多的防治措施中,培育和推广抗病品种是最经济有效而且对环境没有任何危害的方法。由单基因控制的质量抗性是白粉病防治中最常用的抗性形式。由于病原菌的快速进化,单一抗病基因被大范围使用后会很快被病原菌克服,因此发掘新的抗病基因是育种家们一项长期的任务。在白粉病抗源筛选中,我们发现普通小麦种质D57、D29对白粉病具有很高的抗性。本研究从抗病遗传、抗病基因的定位及其抗谱等方面对它们进行了分析。利用D57与感病品种扬麦158杂交构建F2及F2:3分离群体,用白粉菌小种Bgt18和Bgt19分别对其进行了苗期抗白粉病鉴定,结果表明D57中含有两个显性抗病基因。选取含有单个抗病基因的F3分离家系作为遗传作图群体,对这两个基因进行了分子标记定位。其中一个基因被定位于5DS,并将其命名为PmD57-5D,与旁侧标记Xgwm205和Xmag6137紧密连锁,遗传距离分别为8.3 cM和2.8 cM。另一基因位于染色体6DS,被命名为PmD57-6D,与Xmag6139和Xmag6140紧密连锁,遗传距离分别为0.7 cM和2.7 cM。此外,还将RFLP探针BCD1871、EST序列BE498794、BG262421和BE445201转化成STS标记,前两个与PmD57-5D连锁,后两个与PmD57-6D连锁。PmD57-5D在位置上与Pm2相近,两者对15个生理小种的抗病反应没有明显差异,因此,PmD57-5D可能与Pm2相同。到目前为此,PmD57-6D是一个未曾报道过的抗白粉病新基因。对扬麦158×D29的F2及F2:3家系的遗传分析发现,D29含有一个显性抗白粉病基因。该基因与STS标记Xsts_bcd1231和Xp9-7共分离,与SSR标记Xhbg327、Xgdm93、Xgwm526、Xgwm356紧密连锁,本文将其定名为PmD29。PmD29在位置上与Pm4相似,通过等位性测验表明它与Pm4a等位。抗谱分析显示PmD29与Pm4a、Pm4b、Pm4c不同。因此,PmD29是Pm4位点上一个新的抗病等位基因。

姚国旗[6]2006年在《一粒小麦中抗白粉病新基因的发掘》文中提出由白粉菌侵染引起的白粉病是小麦的重要病害之一,抗病品种的培育和利用是控制该病害的关键措施。为了发现新的小麦抗白粉病基因,对抗白粉病的8份一粒小麦和2份二粒小麦种质进行了抗性遗传分析。结果表明一粒小麦223410、223418、223423和223426携一个显性抗病基因;223404和223414携一个隐性抗病基因;一粒小麦223405、223409和二粒小麦223309、223310携多个抗病基因。等位性测验表明223410、223418、223423和223426的抗病基因相互等位或者紧密相斥连锁,223409中有一个抗病基因与223410的抗病基因相互等位或者紧密连锁,223404的抗病基因与223410的抗病基因在遗传上相互独立,223309与223310可能携有相互等位或者紧密连锁的抗病基因。标记分析表明223410的抗病基因Mlm2033和223426的抗病基因Mlm80均与染色体7A长臂的Xgwm344紧密连锁。为了比较它们与位于7AL的Pml的关系,将已报道的与Pml紧密连锁的五个RFLP标记转化成了STS标记,其中叁个在作图亲本间检测到多态,并被定位于紧靠Mlm2033与Mlm80的位置。其中来源于RFLP标记PSR680的Xmag2185与Mlm2033和Mlm80两基因的遗传距离不到2 cM。此外通过比较基因组作图和EST-STS标记分析还发现了与这两个抗病基因连锁的多个标记。该研究为Pml位点的图位克隆打下了基础,同时也将促进这些抗病基因向普通小麦转移。标记分析表明一粒小麦223404的抗病基因mlm404位于染色体5AL,SSR标记位点Xzmf39和Xzmg43分别位于基因的两侧,与其遗传距离分别为2.8 cM和2.0 cM。为了精细定位该基因,我们用5AL的RFLP探针和EST开发的STS标记丰富了mlm404附近的标记密度,发现了与其更为紧密连锁的STS标记MAG1493。mlm404与大麦抗白粉病基因Mlo直系同源基因TmMlo紧密连锁,遗传距离为1.0 cM。与感病材料223389相比,抗病材料223404的TmMlo编码的蛋白有一个氨基酸替换。此外,223404的TmMlo表达受到抑制。基因mlm404是一个未报道的新抗白粉病基因位点。遗传分析表明一粒小麦223405的白粉病抗性由一个主效隐性抗病基因加微效基因共同控制。利用177个F_(2:3)家系进行简单区间作图在染色体5AL的Xzmf39/Xmag1491~Xmag1493区间发现了一个主效QTL Qpm. nau-5A。该QTL解释了57.8%的表型变异,其抗性等位位点来源于抗病亲本223405。来自于感亲本223389的等位位点呈显性,显性度为73.4%。连锁的分子标记表明Qpm. nau-5A可能是mlm404的一个等位基因。

李欢欢[7]2016年在《普通小麦—冰草2P异源染色体易位系的创制、分子鉴定与遗传分析》文中研究说明小麦野生近缘植物冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.,2n=28,PPPP)具有抗白粉病、条锈病、叶锈病、秆锈病和黄矮病,耐寒、耐旱,多花、多小穗和多分蘖等优良特性,是进行小麦改良的重要遗传资源。而小麦-冰草异源易位系作为小麦遗传改良的重要材料,对其进行分子细胞遗传学研究和优异基因评价,有利于更有效的利用冰草P基因组的优异基因。本研究以小麦-冰草2P异源二体附加系II-9-3为材料,利用60Co-γ电离辐照诱导产生小麦-冰草2P异源染色体易位,采用基因组原位杂交(GISH)、荧光原位杂交(FISH)、分子标记(EST-STS)以及形态学分析与农艺性状评价等方法,对易位材料进行小麦染色体部分同源群关系分析、抗病性和农艺性状调查等研究,为高效利用冰草2P染色体携带的优异基因进行小麦遗传改良奠定材料基础和提供科学依据。主要研究结果如下:1、冰草2P染色体结构变异体的诱导与GISH鉴定。首次利用60Co-γ电离辐照诱导小麦-冰草2P异源二体附加系产生异源易位植株并进行GISH鉴定,共获得39个小麦-冰草2P异源易位系,6个冰草2P染色体缺失系。39个异源易位系包括61条易位染色体,其中小麦-冰草2P小片段易位20个、大片段易位18个、整臂易位15个和中间插入易位8个;共产生69个易位断裂-融合位点,其中54个断点位于染色体臂,15个位于着丝粒区。这些不同类型易位系和缺失系的获得为利用冰草2P染色体上的优异基因改良小麦、以及研究2P染色体片段与不同小麦染色体易位的遗传与育种效应,提供重要的基础材料。2、小麦-冰草2P异源易位系的FISH鉴定。利用双色FISH-GISH二次杂交方法对28个小麦-冰草2P异源易位系中参与易位的小麦染色体进行鉴定,结果表明,冰草2P染色体与小麦染色体的重组涉及小麦A、B、D 3个基因组。确定小麦-冰草2P异源易位系涉及小麦1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、1B、3B、5B、7B、1D、3D、4D和6D共15条染色体。3、冰草2P染色体分子标记图谱的构建。利用83个来源于冰草P基因组EST序列的STS特异标记,对17个具有不同染色体片段长度和断裂位点的小麦-冰草2P异源易位系和3个冰草2P缺失系进行分析,将2P染色体划分为包括8个长臂区段和9个短臂区段在内的共17个特定区段,将83个EST-STS分子标记定位于冰草2P染色体特定区段,并进一步构建了冰草2P染色体分子标记图谱,为早期准确快速鉴别小麦-冰草2P易位系/缺失系衍生后代外源染色体和冰草中优异基因提供分子工具。4、冰草2P染色体携带抗白粉病新基因的染色体定位及易位系选育。用E09和E20混合生理小种对短臂易位系2P-43和6个涉及2P染色体长臂不同片段长度的易位系2P-35,2P-36,2P-122,2P-167,2P-173和2P-205的BC1F2群体进行成株期白粉病抗性鉴定,相关性分析结果表明,2P长臂整臂易位系2P-205以及分别携带冰草2P染色体长臂(0.47-1.00)L、(0.60-1.00)L的小片段易位系2P-173和2P-36的BC1F2后代中含有冰草2P染色质片段的植株均高抗白粉病,不含冰草2P染色质片段的植株均高感白粉病。短臂整臂易位系2P-43以及分别携带冰草2P染色体长臂(0.00-0.60)L、(0.86-1.00)L和(0.37-0.66)L的小片段易位系2P-35、2P-122和2P-167的BC1F2后代,无论其是否含有2P染色体片段均高感白粉病。由此将冰草2P染色体上携带的高抗白粉病新基因定位于2PL的0.66-0.86区段上,结合分子标记鉴定结果,在此区段上共筛选到20个冰草2P染色体特异的EST-STS分子标记。对于高抗白粉病的小麦-冰草2P异源易位系在小麦白粉病抗性育种中的有效利用以及2P染色体高抗白粉病新基因的进一步精细定位与克隆具有重要指导意义。5、冰草2P染色体携带抗叶锈病新基因的染色体定位。用叶锈菌混合生理小种对短臂整臂易位系2P-43和长臂整臂易位系2P-205的BC1F2群体进行成株期叶锈病抗性鉴定,相关性分析结果表明,2P长臂整臂易位系2P-205的BC1F2后代中含有冰草2P染色质片段的植株均对叶锈病免疫,不含冰草2P染色质片段的植株均高感叶锈病。短臂整臂易位系2P-43的BC1F2后代,无论其是否含有2P染色体片段均高感叶锈病。由此将高抗叶锈病新基因定位于冰草2P染色体的长臂上。对于高抗叶锈病的小麦-冰草2P异源易位系在小麦叶锈病抗性育种中的有效利用及抗叶锈病新基因的进一步精细定位与克隆具有重要意义。6、冰草2P染色体携带旗叶较小和小穗密度较高优异基因的染色体初步定位。对小麦-冰草2P长、短臂整臂易位系的BC1F2代进行农艺性状评价,多重分析结果显示,小麦-冰草2P长臂整臂易位系2P-205的BC1F2代含易位染色体植株的旗叶长和旗叶宽显着低于不含易位染色体的植株以及短臂整臂易位系2P-43的BC1F2代植株,表明控制旗叶较小的基因位于冰草2P染色体的长臂上。而长臂整臂易位系2P-205的BC1F2代易位株的小穗密度显着高于非易位株以及短臂整臂易位系2P-43的BC1F2代植株,表明控制小穂密度较高的基因也位于冰草2P染色体长臂上,为进一步利用冰草2P染色体上的优异株型新基因以及进行高产育种提供新的材料。

朱振东[8]2003年在《小麦抗白粉病新基因的发现》文中研究表明小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一。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利抗病基因鉴定和作图,而且可以在育种中进行抗病品系的标记辅助选择。标记辅助选择极大地提高基因累加效率,加速育种进程。小麦野生近缘种属蕴藏着丰富的抗性资源,是小麦抗白粉病基因的重要来源。本研究的主要目的是对从小麦野生近缘种转移到普通小麦中的抗小麦白粉病基因进行鉴定、微卫星标记和作图,并用鉴定的微卫星标记对一些高代品系所携带的抗白粉病基因进行检测。研究结果将为小麦抗白粉病育种提供新的抗病基因,并为这些抗病基因快速、有效和合理的利用奠定基础。 用离体叶段接种方法鉴定了11个四倍体小麦-山羊草双二倍体、波斯小麦PS5、硬粒小麦DR147、5份山羊草、杂交高代材料Am9/莱州953~*~2 F_5和(DR147/Ae14)//莱州953~*~2 F_4对20个具有不同毒力白粉菌株的抗谱。通过与含有已知抗病基因品种或品系的对该20个菌株反应模式比较和系谱分析,推测Am9/莱州953~*~2 F_5含有Pm4b,波斯小麦PS5含有Pm4b与一个未知抗病基因组合;(DR147/Ae14)//莱州953~*~2 F_4和硬粒小麦DR147含有Pm4a和一个未知抗病基因组合;尾状山羊草Ae14和小伞山羊草Y39含有新的抗白粉病基因。 在由双二倍体Am4和普通小麦百农3217杂交衍生的BC_2F_2群体中鉴定了一个显性抗白粉病基因。该基来源于Am4的四倍体小麦亲本波斯小麦PS5,与微卫星标记Xgwm356的遗传距离为10.2cM。基于标记Xgwm356在小麦染色体上的位置,该基因被定位在小麦染色体2AL。由于该基因与Pm4b一样来源于波斯小麦,并位于Pm4b所在的小麦2AL染色体上相同区域,可能与Pm4b是同一个基因,也可能是与其紧密连锁新基因,因此,暂定名为PmPS5A。 在由双二倍体Am9和普通小麦莱州953杂交衍生的BC_3F_2群体中鉴定了一个显性抗白粉病基因。该基因来源于Am9的四倍体小麦亲本波斯小麦PS5。微卫星标记Xwmc317、Xgwm111、Xgwm382和Xgwm526与其连锁。进一步作图结果表明,该基因位于标记Xwmc317和Xgwm526之间,与两个标记的遗传距离分别为1.1cM和18.1cM,标记Xgwm111和Xgwm382位于标记Xwmc317一侧,与该基因的遗传距离分别为2.2cM和4.0cM。基于连锁标记在小麦染色体上的位置,该基因被定位在小麦染色体2BL上。由于该基因不同于定位在小麦2B染色体上的已知抗白粉病基因Pm6和Pm26,应该是一个新的抗病基因,暂定名为PmPS5B,建议定名为Pm32。 在由双二倍体Am9与普通小麦莱州953杂交衍生的BC_3F_5分离群体中,鉴定了一个新的抗白粉病基因。微卫星标记Xgwm296、Xgwm257和Xgwm319与该基因共分离。Xgwm257和Xgwm319为共显性标记,Xgwm29显性标记,3个抗性相关的标记在小伞山羊草Y39上特异扩增,表明该基因来源于Am9的山羊草亲本小伞山羊草Y39,为显性。微卫星标记Xgwm210、Xgwm388a、Xgwm388b和Xgwm526为感病性相关标记,在互斥相与抗病基因连锁。基于连锁标记在小麦染色体上的位置和遗传作图结果,我们认为在本研究群体中小麦2B染色体被小伞山羊草2U染色体代换,但2U染色体和2B染色体间也发生低频率的重组。根据交换株的微卫星分析结果,推测该基因位于小伞山羊草染色体2US上。由于该基因是第一个从小伞山羊草向普通小麦中转移的抗白粉病基因,应该是一个新的抗白粉病基因,暂定名为PmY39,建议定名为Pm33。 在由高大山羊草Y150和莱丹D%3杂交衍生的*Qn群体中鉴定了一个显性抗小麦白粉病基因。微卫星标记Xu m32工Xwmc382和Xwmc397在转入的高大山羊草染色体上特性扩增,与抗病基因的遗传距离分别为2.6cM、3.3cM和8刀cM。另外,微卫星标记 Xum46g、XpW30js和K一加98为感病性相关标记,在互斥相与抗病基因的连锁距离均为2石CM。综合与抗病基因连锁的抗性相关标记和感病性标记,构建了该基因和与其连锁标记的遗传连锁图。基于连锁的微卫星标记在小麦染色体的位置和作图结果,在BCZFS群体中小麦6D染色体可能被高大山羊草6S染色体代换,但6S染色体和6D染色体间也发生低频率的小片段易位。根据交换株的微卫星标记分析结果,推测该基因位于高大山羊草6S染色体长臂末端。该基因为新的抗白粉病基因,暂定名为PmyI50,建议定名为Pm34。 在由硬粒小麦DR147-尾状山羊草Ael4合成的双二借体与普通小麦品种莱州953杂交衍生的*Q比群体中鉴定了一个显性抗小麦白粉病基因。该基因来源于硬粒小麦DR147。微卫星标记地rrm.xll和拒;mtn-H与该基因紧密连锁,遗传距离分别为5.9 CM和 4.gCM。根据己发表的小麦微卫星图谱和对中国春缺-四体DNA扩增结果,该基因被定位在小麦ZA染色体的长臂末端。由于该基因位于ZAL染色体上邻近基因Pm4位点的区域,可能是与Pm4位点连锁的新基因,或是Pm4位点的一个等位基因。该基因暂定名为PmDR147。 利用分别与抗小麦白粉病基因 PmPSJA、PmPSM和 PmY39连锁的微卫星标记对由波斯小麦PSS和小伞山羊草Y39衍生抗白粉病的高代品系进行抗白粉病基因检测。在检测的88个抗病品系中,有26个品系检测到PmPAN,38?

申晓柯[9]2013年在《小麦白粉病新抗源的遗传分析及抗性基因的分子标记定位》文中指出小麦白粉病由小麦白粉菌(Blumeria graminis f.sp.Tritici, Bgt)引起的全世界内的小麦主要病害之一,培育抗病品种是控制白粉病最安全、有效的措施。小麦近缘种属是小麦抗白粉病基因的重要来源,不断在小麦的叁级基因源发掘新的抗性基因是进行小麦遗传改良的最有效的途径。本研究所用亲本材料来源于中间偃麦草的对白粉病免疫的YU25与MY11的杂交后代中选育的F6:7代稳定株系—高抗白粉病的L962和高感白粉病的L983,利用L962与L983杂交的Fl,F2和F2:3代分离群体为研究对象,利用SSR分子标记定位对L962所含的抗白粉病基因进行染色体定位和连锁分析,主要得到以下结果:1.对抗白粉病新品系L962与高感白粉病品系L983配置杂交组合,对F1,F2和F2:3家系进行田间白粉病抗性鉴定,结果表明:来自正反交的2个F1群体均表现出抗白粉病特性;F2群体却出现抗性分离;F2:3家系出现纯合抗性、抗感分离和纯合感病3种类型。进一步对F2群体的表现型和基因型进行x2检验,结果表明:分别来自正交和反交的2个F2表现型的抗感分离比符合3抗:1感的理论比例;同时基因型的比例也符合1:2:1的理论比例。由此可知,小麦新品系L962的白粉病抗性受一对显性基因控制,系谱分析表明该抗性基因可能来源于中间偃麦草,不同于已知的Pm基因。因此,将该基因暂时命名为PmL962。2.通过对覆盖全基因组21条染色体的,平均跨度为5cM的SSR引物进行扩增,发现它们均能在L962中扩增出小麦特异性条带,因而推断出L962不含有大片段的中间偃麦草的染色体片段。3.用覆盖整个小麦基因组的500多对SSR引物进行筛选,以亲本和F2群体DNA为分析对象,共获得4个SSR标记与PmL962连锁;利用中国春小麦基因组的草图结合生物信息学手段设计SSR引物,又发现4个SSR标记与PmL962连锁;这8个标记都符合期望的分离比例,其中有3个标记为显性标记,都符合1:1的比例,其它5个为共显性标记,都符合1:2:1的分离比例。它们的标记顺序为:Xmag3930-2, Xwmc661B, Xgwm210, Xwmc314, PmL962, Xwmcl54, Xgwm148, Xgwm410A, Xgpwll48-4,它们的相对遗传距离为7.085cM、1.470cM、2.499cM、7.772cM、17.332cM、29.737cM、2.486cM、2.829cM。4.利用中国春第2部分同源群缺体—四体系(N2AT2B, N2AT2D, N2BT2A, N2BT2D, N2DT2A, N2DT2B),对8个与PmL962相连锁的SSR标记进行染色体物理定位,结果表明:在N2AT2B, N2AT2D, N2DT2A, N2DT2B中均能扩增出特异性条带,而在N2BT2A和N2BT2D中则不能扩增出相应的特异性条带,说明了这些与PmL962连锁的SSR引物是2B染色体上特有的引物,说明PmL962位于在2B染色体上。5.通过抗性来源与生理小种反应型分析,PmL962不同于Pm26和Pm42,推断其可能是一个定位在2BS上的一个新基因。

马贵龙[10]2003年在《小麦白粉病抗性基因分析定位及分子标记》文中研究指明小麦白粉病是世界性的小麦主要病害之一,除某些热带地区外,世界各地均有分布。20 世纪70 年代后期以来,随着栽培水平的不断提高、种植密度的增加和水肥条件的改善,我国的小麦白粉病由局部地区发生向全国扩展蔓延,特别是含单一抗病基因Pm8 品种的大面积种植,促使小麦白粉病菌群体变异加快,大部分生产品种的抗性丧失,导致小麦白粉病连续几次大流行,造成了重大的经济损失。科学研究表明,选育和推广抗病品种是防治小麦白粉病最经济、安全和有效的措施。避免抗源单一化,不断发掘新抗源,利用多样化抗源,实行多抗性聚合和多基因积累,是提高小麦品种多抗性和持久抗性的有效途径。沈阳农业大学和中国农业大学等单位利用多样化二线抗源,通过抗病基因滚动式加代回交转育、多基因积累、多抗性聚合和高产优质种质导入等育种程序,创新出一批丰产性好、品质优良、兼抗白粉病等多种病害的小麦新品系,它们是优良的小麦抗病育种亲本材料。本研究采用常规遗传分析方法、细胞遗传分析方法和分子标记技术,对一批新育成的抗白粉病的单基因系、多基因积累系和兼抗几种病害的多抗性品系进行了遗传研究,旨在为小麦抗病亲本材料创新和抗病育种提供遗传信息,这对抗病育种工作在理论和实践上都具有重要的指导意义。采用常规的遗传分析方法,将9 个抗白粉病新品系(种)和感病品种辽春10 号配制成7×7 和5×5 两套半双列杂交组合,用小麦白粉菌15 号小种的单孢菌系对各杂交组合的亲本、F1、F2群体及F3系统或BF1进行抗病性鉴定,结果表明这9 个小麦新品系(种)对小麦白粉菌15 号小种的抗性都是由一个独立遗传的显性抗病基因控制的。其中,沈免20121、沈免20125、沈免200332、沈免203390 这4 个品系含有1 个相同的抗白粉病基因Pm12,该基因的抗病效应侵染型为0;级;沈免20126 含有1 个抗白粉病基因Pm21,其抗病效应侵染型为0 级;沈免96 和沈免20005 含有1 个相同的抗白粉病基因,单体分析中进一步将该基因确认为Pm16,其抗性效应侵染型为0 级;OB21和OB151各自含有的1个抗白粉病基因不同,分别暂定名为WE9和WE1,其抗性效应侵染型分别为0;和0 级,WE1 和WE9 均不同于Pm16。通过多基因积累方法选育的8 个抗白粉病新品系分别与相应的单基因系杂交,18 个杂交组合的F2代群体对小麦白粉菌15 号小种的抗性反应结果

参考文献:

[1]. 中国小麦地方品种抗白粉病新基因的发现[D]. 肖明纲. 中国农业科学院. 2013

[2]. 一个新的小麦白粉病抗性基因的发现与分子标记定位[D]. 高海东. 南京农业大学. 2011

[3]. 小麦新种质N9628-2抗白粉病基因的分子标记遗传分析[D]. 刘素兰. 西北农林科技大学. 2008

[4]. 小麦抗白粉病新种质创制及其抗性基因的染色体定位和分子标记[D]. 王长有. 西北农林科技大学. 2008

[5]. 普通小麦抗白粉病新基因的发掘和分子标记定位[D]. 马宏棋. 南京农业大学. 2010

[6]. 一粒小麦中抗白粉病新基因的发掘[D]. 姚国旗. 南京农业大学. 2006

[7]. 普通小麦—冰草2P异源染色体易位系的创制、分子鉴定与遗传分析[D]. 李欢欢. 中国农业科学院. 2016

[8]. 小麦抗白粉病新基因的发现[D]. 朱振东. 中国农业科学院. 2003

[9]. 小麦白粉病新抗源的遗传分析及抗性基因的分子标记定位[D]. 申晓柯. 四川农业大学. 2013

[10]. 小麦白粉病抗性基因分析定位及分子标记[D]. 马贵龙. 沈阳农业大学. 2003

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小麦抗白粉病新基因的发现
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