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

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

王长有[1]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》文中研究说明小麦白粉病(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。

苏爱莲[2]2000年在《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》文中研究指明白粉病是我国小麦生产中的主要病害之一。由于己推广的抗白粉病品种的抗源单一,很容易由于新生理小种的产生而发生抗性退化,因此急需寻找新的抗性基因。已有报道表明,在小麦品种“复壮30”中有一个存在于4D染色体上的新抗白粉病隐性基因。隐性抗病基因在常规育种中表现频率低,而且要经过轮流进行多代的回交和自交,花费大量的人力、物力和需要较长的时间,才能选育出抗病的新品种,。近年来发展起来的分子标记技术可以把与隐性基因紧密连锁的某些DNA片断分析出来,按分子标记在室内筛选抗病植株作为回交亲本,大大提高了育种效率,可以节约一倍以上的时间,从而加速了抗病育种的进程。 本实验采用最常用的简单、快捷的随机扩增多态性DNA(RAPD)分析法对这个抗病隐性基因Pmx进行了分子标记的研究,为今后在抗病育种中应用分子标记进行辅助选择提供理论依据。实验结果表明: 1.采用集群分离分析法(BSA)进行标记筛选。所用材料为抗病品种“复壮30”(F)以及感病品种“农大015”(N)和“京花一号”(丁)。用这三个品种的DNA为模板进行了RAPD分析。共筛选了313个引物,筛选出了F具有6个特征带的引物以及6个缺少特征带的引物;对于N和J两个感病品种筛选出了具有特征带的7个引物。 2.用F具有特征带的6个引物对抗性品种“复壮30”与感病品种“农大015”杂交组合的F_2代103个单株进行了RAPD分析,以及对F_2代抗性与感病植株的遗传分离情况进行了统计分析。结果表明:只有引物UBC405产生的特征带(UBC_(405-628)与该隐性抗病基因有较紧密的连锁关系,且F_2代中的交换株的重组率为13.6%,经Mapmarker3.0分析该隐性抗病基因与分子标记UBC_(405-628)的遗传图距离为13cM,LOD=7.3。 3.对“京花1号”ד复壮30”的F_2代66个单株进行了分子标记辅助选择,选择效率高达80.3%。 本实验结果表明,利用分子标记UBC_(405-628)在F_2代进行辅助选择,能大大加快抗白粉病育种的进程,对于抗白粉病育种具有重要的理论和实践意义。

朱振东[3]2003年在《小麦抗白粉病新基因的发现》文中提出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?

刘素兰[4]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》文中研究说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,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,达到极显著水平外,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。

郝元峰[5]2008年在《小麦抗白粉病基因的分子标记定位及标记辅助选择》文中研究表明小麦白粉病是小麦生产上的主要病害之一,是由小麦白粉菌(Erysiphe gramini f. sp. tritici)引起的真菌性病害。过去仅在具有充沛雨量的海洋性和半大陆性气候环境的小麦种植区流行,在我国多发生在西南高地、山东沿海等地区。20世纪70年代以来,随着氮肥施用量的增加,小麦矮秆、半矮秆品种的推广及灌溉面积的扩大,白粉病的危害日趋严重。利用抗病品种是防治小麦白粉病最经济、有效和环境安全的方法。对小麦抗病基因进标记定位,寻找紧密连锁的标记应用于辅助选择,可以提高抗病育种效率,加快育种进程。本研究利用小麦微卫星引物对白粉病抗性基因Pm3b、Pm4b、Pm12、Pm1c和Pm23进行遗传作图,寻找紧密连锁的分子标记用于多基因聚合体的筛选及回交育种中抗病基因的标记辅助选择。主要得到以下结果:1.利用小麦抗白粉病基因Pm23、Pm4b的载体品种(品系)Line81-7241和VPM1分别与感病品种Chancellor创制BC1或F2:3分离群体,结合PSG(优选小群体)分析方法,找到8个定位在染色体2AL上的标记与Pm23连锁,分别为:Xbarc122、Xgwm311、Xgwm356、Xgwm382、Xgdm93、Xwmc170、Xbarc76和Xcfd267。从而将Pm23定位到2AL上,不同于原来利用单体定位在5A染色体上的结果。利用获得的8个标记对Pm4b进行遗传作图,结果表明,4个标记与Pm4b连锁(Xgwm356、Xgdm93、Xbar76和Xbarc122)。3个抗白粉病基因(Pm4a、Pm4b和Pm23)均与标记Xgwm356连锁,遗传距离为3-5cM,等位性测验证明Pm23与Pm4b为等位基因。表明Pm23是Pm4位点上新的等位基因类型,重新将其命名为Pm4c。2. Pm1c位于小麦染色体7AL的抗病基因富集区域。本研究以含有Pm1c的小麦品种M1N为抗病亲本,以Chancellor为感病亲本,创制F2分离群体,结合PSG分析方法,构建了Pm1c的微卫星遗传图谱。定位在染色体7AL上的7个微卫星标记(Xgwm282、Xgwm332、Xgwm344、Xgwm63、Xcfa2040、Xwmc525和Xpsp3094)与Pm1c连锁,但遗传距离较大,物理图谱定位在4AL上的标记Xbarc70和Xbarc78与Pm1c紧密连锁,遗传距离分别为0.9和0.8cM。表明携带Pm1c的染色体片段曾经发生过重排,从4AL转移到7AL上,并整合到普通小麦中。本研究从分子水平上证明了染色体4AL和7AL存在的重排关系,也为研究Pm1c的来源提供了依据。3.以Chul/8*Cc(Pm3b)和Chancellor的BC1和含有Pm12的小麦品系与Chancellor的杂交F2为分离群体为材料,分别利用定位在1AS(57对)、6B(66对)上的小麦微卫星引物,对Pm3b和Pm12进行了遗传作图,结果找到2个与Pm3b紧密连锁的标记,其顺序为:Xgdm33-3.6cM-Pm3b-2.7cM-Xwmc104;4个标记与Pm12连锁,标记及Pm12的顺序依次为:Xbarc76-2.7cM-Xwmc487-2.4cM-Xswes180-4.9cM-Pm12-4.1cM-Xswes222。4.利用本研究得到的与小麦抗白粉病基因紧密连锁的分子标记,对含有Pm3b、Pm4b、Pm12、Pm1c、Pm19和Pm23的载体品种(品系)的扩增情况进行比较。结果表明:与Pm3b紧密连锁的标记Xgdm33和Xwmc104在Pm3b、Pm4b、Pm12、Pm1c和Pm19等5个基因的聚合后代中选择Pm3b是有效的,但不能区分Pm3b与Pm23基因聚合的材料;与Pm12紧密连锁的标记Xswes180和Xswes222,能将Pm12与其它5个抗病基因区分开来;与Pm1c紧密连锁的标记Xbarc78,在Pm3b、Pm4b、Pm12、Pm1c和Pm23的聚合后代中选择Pm1c是有效的,不能选择与Pm19聚合的材料;与Pm4b、Pm23紧密连锁的标记Xbarc122和Xgwm356,在Pm3b、Pm4b(或Pm23)、Pm12、Pm1c、Pm19的聚合后代中选择Pm4b(或Pm23)是有效的,不能区分Pm4b和Pm23。5.利用与Pm23紧密连锁的微卫星标记Xbarc122375对山农2618与Line81-7241(Pm23)的回交后代进行辅助选择,得到了抗性提高并保留了山农2618所有农艺性状优点的小麦新品系;利用AS-PCR标记Dx5-470bp对山农2618中所含有的5+10高分子量麦谷蛋白优质亚基在山农2618与Line81-7241的回交后代中进行跟踪检测,获得了含有5+10高分子量麦谷蛋白优质亚基的品系。

伊艳杰[6]2007年在《小麦抗白粉病基因遗传图谱构建及抗病相关基因的克隆》文中研究指明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。

王军[7]2004年在《与小麦抗白粉病基因Pm12和Pm16紧密连锁的SSR分子标记建立》文中认为本研究针对小麦白粉病在育种和生产上面临着抗源单一化和抗病性容易丧失的严俊现状,建立了与两个小麦抗白粉病基因Pm12和Pm16紧密连锁的分子标记,为这两个基因的标记辅助选择奠定了基础: 1.抗白粉病基因Pm12的分子标记建立:抗白粉病性遗传分析结果表明,来自拟斯卑尔脱山羊草的Pm12抗白粉病基因为显性单基因控制。采用含有该基因的BC_7F_2分离群体进行SSR分析,结果发现EST-SSR引物Xcau108在抗白粉病株上有两条介于200-300bp的特异带,而在感病株上缺少此带,此标记位点暂定名为Xcau1081200-300。通过132个单株群体验证发现,该基因与Xcau108/200-300标记位点共分离。 2.抗白粉病基因Pm16的分子标记建立:抗白粉病性遗传分析结果显示,来自野生二粒小麦的Pm16抗白粉病基因由显性单基因控制。对含有该基因的BC_6F_3家系进行SSR分析发现,SSR引物cfd81在抗白粉病株和感病株具有扩增多态性,大小在200-300bp之间,该标记位点暂定名为Xcfd81/200-300。通过对206个单株的群体分析发现,有两个单株发生了交换,用软件MAPMAKER/EXP 3.0分析,Xcfd81/200-300标记位点与Pm16的遗传距离为0.97cM。采用中国春缺体-四体和双端体系进行定位研究,结果显示,该位点位于5DS,并据此推断Pm16抗白粉病基因也位于5DS上。另外,还对Pm2、Pm16和Pm30基因进行了比较分析。

倪小文[8]2008年在《小麦品种鲁麦21慢白粉抗性遗传及QTL分析》文中提出小麦白粉病是威胁我国小麦生产的重要病害之一。培育抗病品种是防治白粉病最经济、安全和有效的途径。因为慢病性具有持久抗性,所以研究小麦慢白粉病遗传,发掘其抗病QTL及紧密连锁的分子标记,对于培育持久抗病品种、提高抗病育种的效率具有重要意义。本文以慢白粉病品种鲁麦21与感病品种京双16杂交得到的F1、F2、BC1P1、BC1P2、200个F2:3和F2:4代株系为材料进行了慢病性遗传分析,利用1375对SSR引物,应用BSA法,对亲本及F2:3代材料进行引物筛选及QTL定位,并通过F2:4代材料对QTL位点进行验证。2005~06年和2006~07年分别在北京中国农科院作物科学研究所和河南安阳中国农科院棉花所试验地种植不同世代材料,并进行白粉病田间抗性鉴定。试验采用随机区组设计,重复2~3次。北京点用强毒性小种E20进行人工接种,安阳点自然发病。北京点从小麦刚抽穗后开始调查倒二叶的病情严重度(白粉菌孢子堆面积占整个倒二叶面积的百分数),每隔一周调查一次,一共调查3次;安阳点调查1~2次。结果表明鲁麦21×京双16群体的慢白粉病抗性遗传符合加性-显性模式,以加性作用为主,至少由3~4对基因控制。由于出现超亲分离现象,感病亲本也提供了慢抗基因。假定感病亲本京双16贡献1对微效慢抗基因,则鲁麦21最少含有2~3对抗病基因。慢病性的广义遗传力在0.51到0.78之间,狭义遗传力为0.41。应用MDS、AUDPC两个参数和复合区间作图法,在两个试验点的F2:3和F2:4世代均发现了2个慢白粉病抗性QTL,分别位于2BS和2DS上;2BS上的QTL位于Xbarc98和Xbarc18标记之间,与最近标记Xbarc98距离为6.0cM;2DS上的QTL在标记Xbarc168和Xwmc18之间,与最近标记Xwmc18距离为12.7cM;两个QTL均来自抗病亲本鲁麦21,可分别解释表型变异的11.2~28.4%和7.1~15.9%;2DS上的QTL很可能是一个新的慢白粉病抗性基因。

殷贵鸿[9]2009年在《小麦抗条锈病和白粉病基因的分子标记》文中进行了进一步梳理小麦条锈病和白粉病分别是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)和白粉菌(Blumeria graminis f.sp. tritici)引起的重要病害,严重影响生产发展。选育和合理利用抗病品种是防治小麦条锈病和白粉病最为经济、简单、安全、有效的措施。自从条锈菌优势小种条中32和白粉菌强毒力小种E20出现以后,国内大部分品种都已丧失了抗性。因此,挖掘不同类型的抗病基因,加大开发和应用分子标记,通过分子标记辅助选择,提高抗病育种效率,加快育种进程,对于抗条锈病和抗白粉病小麦品种的选育至关重要。本研究主要分为两部分,一是利用RGAP标记技术筛选与小麦抗条锈病基因YrZH84紧密连锁的分子标记,并对其有效性进行验证;二是对黄淮麦区大面积推广的小麦新品种济麦22所携带的抗白粉病基因进行遗传分析和分子标记定位,为品种的合理利用和分子标记辅助育种提供理论依据。主要结果如下:1、利用1711对RGA(Resistance gene analog, RGA,抗病基因同源序列)引物组合对黄淮麦区骨干亲本周8425B与中国春杂交F2代522个单株进行抗病鉴定和分子标记分析,其中清晰、稳定可重复的引物对有40个。用这40对引物组合检测60个抗病株(IT =2)和60个感病株(IT =4),表明交换率在1%以下的有1对,该标记命名为Xrga-1,用于检测整个F2群体。结果表明,Xrga-1与YrZH84紧密连锁,遗传距离0.8 cM。经挖胶回收,克隆测序,其RGA片段长度为343 bp。BLAST分析表明,该RGA序列与已克隆的大麦抗秆锈病基因Rpg1核苷酸序列同源性为93%,与大麦抗白粉病基因Mla家族的核苷酸序列同源性为92%。这些研究结果对小麦抗条锈病分子标记辅助育种和YrZH84基因克隆有重要作用。2、用与小麦抗条锈病基因YrZH84两侧紧密连锁的RGAP标记Xrga-1(0.8 cM)和SSR标记Xcfa2040-7B(1.4 cM)检测周8425B的48个衍生品种和黄淮麦区的9个主推品种,结果显示,在周麦11、周麦17、周麦20、周麦22、矮抗58、04中36、源育3号、05中37、宛抗18、豫展10号等10个品种中,YrZH84两侧标记都存在,系谱分析发现它们都是周8425B的衍生后代,结合田间抗病性鉴定结果,确定它们携带YrZH84基因。而其他38个周8425B的衍生品种表现感病,且没有检测到两侧标记的特异性片段(343、238bp),说明YrZH84基因在这些品种选育过程中已丢失。建立了小麦抗条锈病新基因YrZH84分子检测体系,可用于抗条锈病的分子标记辅助育种,聚合多个抗病基因,提高品种的持久抗性。3、用白粉菌强毒力小种E20对济麦22与感病亲本中国春杂交群体的228个F2抗、感分离单株和99个F2;3家系进行苗期接种鉴定,分析表明,济麦22携带1个显性抗白粉病基因,暂命名为PmJM22,系谱分析和亲本接种鉴定表明,该抗性基因可能来源于英国的普通小麦TJB259/87。运用SSR和EST标记技术及分离群体分组分析法(BSA),将其定位在2BL染色体上,与距其最近的SSR标记Xwmc149-2B和EST标记CD490485-2B的遗传距离分别为7.7 cM和18.7 cM。分析2BL上其它抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应,表明PmJM22与Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1都不相同,很可能是一个新的抗白粉病基因。为小麦抗白粉病育种提供了抗病基因。4、用白粉菌强毒力小种E20接种鉴定2008-2009年度黄淮麦区预备试验的79份小麦新品种、2份对照品种以及黄淮麦区7个主推品种。结果表明,在79份小麦新品种中,对E20表现抗病的新品种有4个,占5.1%,其中豫农209、远594、金禾9123表现高抗,洛麦27表现中抗;对E20表现感病的品种75个,占94.9%,包括表现中感的为涡02197等22个品种,表现高感的洛麦22等53个品种。2份对照品种周麦18、偃展4110均为中感。生产上主推品种对E20表现高抗的有周麦22、济麦22、矮抗58,表现中感的为邯6172,表现高感的为新麦18、济麦19和石4185。系谱分析表明,黄淮麦区新育成品种的亲缘关系较近,遗传基础狭窄,抗病基因单一,是导致这些品种白粉病抗性差的主要原因。

徐勤娟[10]2003年在《小麦抗白粉病新基因的分子标记及兼抗白粉黄矮病优质基因累加体的选择》文中提出本研究是以人工合成种硬粒小麦-粗山羊草双二倍体M53(含一新抗病基因PmX,并由显性单核基因控制)为材料,利用SSR分子标记技术,筛选与该基因紧密连锁的分子标记,为分子标记辅助育种及基因克隆奠定基础。同时利用已有的分子标记,通过分子标记辅助选择,筛选累加两个以上抗病优质基因的累加体。获得如下结果: 1.用已定位于D染色体组的72对SSR引物对M53、陕7859、以及由它们的F_2代构建的抗病池和感病池进行筛选,有15对引物在双亲间扩增出多态性,占20.8%;得到了一个特异引物Xwmc289。用该引物对M53与陕7859杂交的F_2群体进行了SSR扩增,计算出标记Xwmc289与抗白粉病基因PmX间的连锁距离为10.86±2.35cM。并对多态性带进行了回收、克隆、测序。 2.利用已有的Pm4的STS-PCR标记、Bdv2的SCAR标记、1Dx5的STS标记及PmX的SSR标记对NY4个杂交组合的单株进行筛选,在这些基因累加育种群体中筛选到累加有Pm4、Bdv2、1Dx5及PmX的抗病优质基因植株8株。

参考文献:

[1]. 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

[2]. 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]. 苏爱莲. 甘肃农业大学. 2000

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

[4]. 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

[5]. 小麦抗白粉病基因的分子标记定位及标记辅助选择[D]. 郝元峰. 山东农业大学. 2008

[6]. 小麦抗白粉病基因遗传图谱构建及抗病相关基因的克隆[D]. 伊艳杰. 兰州大学. 2007

[7]. 与小麦抗白粉病基因Pm12和Pm16紧密连锁的SSR分子标记建立[D]. 王军. 中国农业大学. 2004

[8]. 小麦品种鲁麦21慢白粉抗性遗传及QTL分析[D]. 倪小文. 中国农业科学院. 2008

[9]. 小麦抗条锈病和白粉病基因的分子标记[D]. 殷贵鸿. 西北农林科技大学. 2009

[10]. 小麦抗白粉病新基因的分子标记及兼抗白粉黄矮病优质基因累加体的选择[D]. 徐勤娟. 华南热带农业大学. 2003

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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
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