小麥抗白粉病基因的發(fā)掘和克隆研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-09 05:37
小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一。由布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)引起的白粉病是一種世界性的小麥葉部病害。培育和利用抗病品種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中控制該病害最有效和環(huán)保的措施。由于生產(chǎn)中應(yīng)用的主效抗病基因容易被快速進(jìn)化的病原菌克服,這就需要不斷發(fā)掘新的抗白粉病基因來應(yīng)對這種挑戰(zhàn)。小麥抗病基因的克隆有助于我們更好的理解抗病機(jī)制和進(jìn)行抗病分子育種。為了發(fā)掘在野生二粒小麥中蘊(yùn)含的抗白粉病基因,本研究對野生二粒小麥C-21中的抗白粉病基因進(jìn)行了遺傳分析與定位。C-21對白粉菌生理小種Bgt19免疫。遺傳分析表明C-21攜帶一個(gè)顯性抗白粉病基因。標(biāo)記分析表明該抗病基因定位于2BS染色體末端2BS3-0.84-1.00的位置。利用小麥EST(expressed sequence tags)、中國春基因組contig序列以及基因區(qū)域與短柄草5號染色體(Bd5)的共線性關(guān)系進(jìn)一步開發(fā)標(biāo)記,最終將基因定位在2.0 cM的遺傳距離內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)室在一粒小麥TA2033和M80中分別鑒定出顯性抗白粉病基因Mlm2033和Mlm80。它們均定位于7A染色體長臂末端Pm1基...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1小麥白粉病在苗期(左)和成株期(右)的癥狀??Fig.?1.1?Symptoms?of?wheat?po\vder\7?mildew?at?seedling?(left)?and?adult?(right)?stage??
?第二章野生二粒小麥C-21中抗白粉病基因的定位???2結(jié)果與分析??2.?1?C-21白粉病抗性的遺傳分析??野生二粒小麥C-21對白粉菌生理小種5濟(jì)19免疫,而T323高感(圖2-1)。??C-21與T323雜交的F,同樣對你/19免疫,對71個(gè)?2單株接種5爐19后,52株表??現(xiàn)為免疫,19株感病(乂23:1?=?〇.12?<?5(2〇.〇5?=?3.84)。對其中收到種卞的61個(gè)F2:3豕系??接種5爐19后,有15個(gè)家系一致抗病,29個(gè)表現(xiàn)為抗感分離,17個(gè)感。疲矄沃旰??代均一致感病,表明C-2]對生理小種5爐19的抗性由單個(gè)顯性基因控制(x2i:2:i?=??0.28?<?x2_?=?5.99)(表2-2)。對另一組包含丨23個(gè)F2:3家系的群體進(jìn)行抗性鑒定,??結(jié)果32個(gè)家系一致抗病,67個(gè)家系出現(xiàn)抗感分離,24個(gè)家系全部感病,抗感分離??比同樣符合單個(gè)顯性基因的遺傳模式(X2i:2:i?=?2.02<x\()5?=?5.99)(表2-2)。將C-2I??中的抗白粉病基因暫時(shí)命名為MC2/。??ii??:[I?I??1141??T323?C-21??圖2-1親本T323和C-21對白粉菌生理小種的抗性反應(yīng)??Fig.?2.1?Resistance?of?T323?and?C-21?to?powdery?mildew?isolate?6發(fā)/19??表2-2?C-21?X?T323的兩個(gè)R群體的抗感分離比???Table?2.2?Segregation?ratios?of?the?two?F2?populations?derived?from?C-21?x?T323???F2群體??3子
染色體??上的WMC243和WMC154在親本及抗感池間檢測到一致多態(tài),利用T323?x?C21雜??交組合所產(chǎn)生的F2群體對這兩個(gè)進(jìn)行基因型分析,結(jié)果表明它們均被定位于基因靠??著絲粒一側(cè),其中WMC154距離基因較遠(yuǎn)(遺傳距離>15?cM)。為了尋找更多的連??鎖標(biāo)記,定位于染色體2BS上的EST-STS標(biāo)記(Youetal.2009)被用于多態(tài)篩眩??其中STS標(biāo)記BE498353在抗感池間檢測到多態(tài);標(biāo)記BF201235通過限制性內(nèi)切酶??J/z/I消化后轉(zhuǎn)換為CAPS標(biāo)記(圖2-2)。遺傳分析表明這兩個(gè)標(biāo)記分別位于基因兩??側(cè)(圖?2-3b)。??M?C-21?T323?RP?SP?M?C-21?T323?RP?SP??i9〇????????卜.::…??WMC243?WMC154??M?C-21?T323?RP?SP?M?C-21?T323?RP?SP??501?■■?IB?mB??489?■PI?|??510?麵|??k?a?IBH??—??m??BF201235?湯/I?BE498358??圖2-2小麥2BS染色體上四個(gè)標(biāo)記在作圖親本和抗感池中擴(kuò)增的多態(tài)帶型。黑色三角形表示多態(tài)??條帶。M:分子量標(biāo)準(zhǔn),左側(cè)為條帶大。ǎ猓穑。RP:抗池。SP:感池??Fig.?2.2?Polymorphic?bands?amplified?from?parents?and?bulk?pools?with?four?markers?on?wheat??chromosome?2BS.?M.?molecular?weight?marker,?the?number?to?the?left?is?band?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2009—2010年河南省小麥白粉菌群體毒性及其遺傳多樣性分析[J]. 李亞紅,曹麗華,周益林,宋玉立,何文蘭,段霞瑜,楊共強(qiáng). 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]以色列野生二粒小麥苗期抗病性鑒定[J]. 解超杰,孫其信,楊作民. 麥類作物學(xué)報(bào). 2003(02)
[3]MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J]. 劉仁虎,孟金陵. 遺傳. 2003(03)
博士論文
[1]小麥高密度PCR分子標(biāo)記遺傳圖譜的構(gòu)建及抗赤霉病QTL近等基因系的選育[D]. 薛樹林.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[2]一粒小麥中抗白粉病新基因的發(fā)掘[D]. 姚國旗.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3220049
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1小麥白粉病在苗期(左)和成株期(右)的癥狀??Fig.?1.1?Symptoms?of?wheat?po\vder\7?mildew?at?seedling?(left)?and?adult?(right)?stage??
?第二章野生二粒小麥C-21中抗白粉病基因的定位???2結(jié)果與分析??2.?1?C-21白粉病抗性的遺傳分析??野生二粒小麥C-21對白粉菌生理小種5濟(jì)19免疫,而T323高感(圖2-1)。??C-21與T323雜交的F,同樣對你/19免疫,對71個(gè)?2單株接種5爐19后,52株表??現(xiàn)為免疫,19株感病(乂23:1?=?〇.12?<?5(2〇.〇5?=?3.84)。對其中收到種卞的61個(gè)F2:3豕系??接種5爐19后,有15個(gè)家系一致抗病,29個(gè)表現(xiàn)為抗感分離,17個(gè)感。疲矄沃旰??代均一致感病,表明C-2]對生理小種5爐19的抗性由單個(gè)顯性基因控制(x2i:2:i?=??0.28?<?x2_?=?5.99)(表2-2)。對另一組包含丨23個(gè)F2:3家系的群體進(jìn)行抗性鑒定,??結(jié)果32個(gè)家系一致抗病,67個(gè)家系出現(xiàn)抗感分離,24個(gè)家系全部感病,抗感分離??比同樣符合單個(gè)顯性基因的遺傳模式(X2i:2:i?=?2.02<x\()5?=?5.99)(表2-2)。將C-2I??中的抗白粉病基因暫時(shí)命名為MC2/。??ii??:[I?I??1141??T323?C-21??圖2-1親本T323和C-21對白粉菌生理小種的抗性反應(yīng)??Fig.?2.1?Resistance?of?T323?and?C-21?to?powdery?mildew?isolate?6發(fā)/19??表2-2?C-21?X?T323的兩個(gè)R群體的抗感分離比???Table?2.2?Segregation?ratios?of?the?two?F2?populations?derived?from?C-21?x?T323???F2群體??3子
染色體??上的WMC243和WMC154在親本及抗感池間檢測到一致多態(tài),利用T323?x?C21雜??交組合所產(chǎn)生的F2群體對這兩個(gè)進(jìn)行基因型分析,結(jié)果表明它們均被定位于基因靠??著絲粒一側(cè),其中WMC154距離基因較遠(yuǎn)(遺傳距離>15?cM)。為了尋找更多的連??鎖標(biāo)記,定位于染色體2BS上的EST-STS標(biāo)記(Youetal.2009)被用于多態(tài)篩眩??其中STS標(biāo)記BE498353在抗感池間檢測到多態(tài);標(biāo)記BF201235通過限制性內(nèi)切酶??J/z/I消化后轉(zhuǎn)換為CAPS標(biāo)記(圖2-2)。遺傳分析表明這兩個(gè)標(biāo)記分別位于基因兩??側(cè)(圖?2-3b)。??M?C-21?T323?RP?SP?M?C-21?T323?RP?SP??i9〇????????卜.::…??WMC243?WMC154??M?C-21?T323?RP?SP?M?C-21?T323?RP?SP??501?■■?IB?mB??489?■PI?|??510?麵|??k?a?IBH??—??m??BF201235?湯/I?BE498358??圖2-2小麥2BS染色體上四個(gè)標(biāo)記在作圖親本和抗感池中擴(kuò)增的多態(tài)帶型。黑色三角形表示多態(tài)??條帶。M:分子量標(biāo)準(zhǔn),左側(cè)為條帶大。ǎ猓穑。RP:抗池。SP:感池??Fig.?2.2?Polymorphic?bands?amplified?from?parents?and?bulk?pools?with?four?markers?on?wheat??chromosome?2BS.?M.?molecular?weight?marker,?the?number?to?the?left?is?band?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2009—2010年河南省小麥白粉菌群體毒性及其遺傳多樣性分析[J]. 李亞紅,曹麗華,周益林,宋玉立,何文蘭,段霞瑜,楊共強(qiáng). 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]以色列野生二粒小麥苗期抗病性鑒定[J]. 解超杰,孫其信,楊作民. 麥類作物學(xué)報(bào). 2003(02)
[3]MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J]. 劉仁虎,孟金陵. 遺傳. 2003(03)
博士論文
[1]小麥高密度PCR分子標(biāo)記遺傳圖譜的構(gòu)建及抗赤霉病QTL近等基因系的選育[D]. 薛樹林.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[2]一粒小麥中抗白粉病新基因的發(fā)掘[D]. 姚國旗.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3220049
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