本文關(guān)鍵詞：5份小麥農(nóng)家品種的抗白粉病基因分析及定位

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【摘要】：小麥白粉病是一種由布氏禾谷白粉菌小麥�；�(Blumeria graminis f.p.trritici)引起的真菌病害。培育和使用抗病品種是防治小麥白粉病最經(jīng)濟、有效和環(huán)境友好的手段之一。小麥農(nóng)家品種紅禿頭、霸王鞭、白蚰蜒條、游白蘭和山疙瘩對小麥白粉病具有較好抗性,對其進行深入研究,可以挖掘有效的抗白粉病基因。本研究以這5個品種為對象,分析它們的抗白粉遺傳特性和抗白粉病基因的染色體位置,構(gòu)建抗白粉病基因的遺傳連鎖圖譜,為培育小麥抗白粉病新品種提供抗源材料。(1)5個小麥農(nóng)家品種的抗白粉性鑒定及基因推導(dǎo)。本研究對紅禿頭、霸王鞭、白蚰蜒條、游白蘭和山疙瘩的苗期和成株期抗白粉性鑒定發(fā)現(xiàn),在苗期與成株期,它們對小麥白粉病均具較高抗性,是較為理想的小麥白粉病抗源。利用22個小麥白粉菌株對這5個農(nóng)家品種的抗白粉病基因推導(dǎo)研究發(fā)現(xiàn),其抗譜與基因載體品種的抗譜均有一定區(qū)別,說明它們可能與這些基因載體品種攜帶的抗白粉病基因不同,同時,供試小麥農(nóng)家品種在抗譜上的差異表明,這些品種攜帶的抗白粉病基因也可能不同。(2)紅禿頭和霸王鞭的抗白粉病基因染色體定位。對紅禿頭和霸王鞭的抗白粉病遺傳分析表明,紅禿頭對E09的抗性由1對顯性基因控制,對E26和E30-2的抗性分別由1對隱性基因控制,其至少攜帶一顯一隱2對抗白粉病基因;霸王鞭對E09的抗性由2對顯性基因重疊或者獨立控制,對E26的抗性由2對顯性基因互補作用控制,對E30-2的抗性由1對顯性基因控制,其至少攜帶2對顯性基因。利用基因芯片結(jié)合分離分組分析法(bulk segregant analysis,BSA)進行染色體定位推測出,紅禿頭的抗白粉病基因可能位于染色體7B和6B上,霸王鞭的抗白粉病基因可能位于染色體4A和7B上。(3)白蚰蜒條的抗白粉病基因定位。白蚰蜒條與感病親本京雙16雜交獲得F1、BC1、F2和F2:3家系,對各分離世代接種小麥白粉菌系E09進行抗白粉性遺傳分析,發(fā)現(xiàn)白蚰蜒條對E09的抗性由一個隱性基因控制,命名為PmBYYT。利用Illumina小麥90K SNP(single-nucleotide polymorphism)基因芯片分析由F2構(gòu)建的抗感池間的多態(tài)性,根據(jù)多態(tài)性SNP在染色體上的分布將PmBYYT定位于染色體7B上。利用2個SSR(simple sequence repeat)標記和8個SNP標記構(gòu)建了PmBYY 的遺傳連鎖圖譜,PmBYYT兩翼標記分別為W7BL-8和W7BL-15,遺傳距離分別為3 cM和2.9 cM。(4)游白蘭和山疙瘩的抗白粉病基因定位。對游白蘭和山疙瘩的抗白粉性遺傳分析表明,兩個品種對5個小麥白粉菌株(E09、E15、E18、E30-2和E31)的抗性均由隱性基因控制。將游白蘭和山疙瘩對小麥白粉菌株E09的抗病基因分別命名為PmYBL和PmSGD。評價F2:3家系表型后,對親本游白蘭、山疙瘩、Chancellor以及由F2:3家系構(gòu)建的抗感池進行轉(zhuǎn)錄組測序,開發(fā)SNP標記,根據(jù)在抗感親本及抗感池間具有多態(tài)性的SNP標記在小麥21條染色體上的密度分布,將PmYBL和PmSGD分別定位在染色體7B的230-250 Mb和240-250 Mb區(qū)間上。19個SNP標記與PmYBL連鎖,兩翼標記分別為SnP1-12和Snp1-2,遺傳距離分別為0.6 cM和1.8 cM。17個SNP標記與PmSGD連鎖,兩翼標記分別為SNP2-57和snP2-46,遺傳距離分別為0.4 cM和0.8 cM。PmyBL和PmSGD與已定位于7B染色體上的基因(Pm5e,Pmhym,mlxbd和PmTm4)對22個小麥白粉菌株的抗病反應(yīng)模式不同,說明PmYBL和PmSGD可能與此區(qū)間的抗病基因等位或緊密連鎖。將與基因PmYBL和PmSGD連鎖的SNP標記在攜帶抗白粉病基因的品種中進行檢驗,發(fā)現(xiàn)這些標記可以有效用于PmYBL和PwSGD的檢驗。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S435.121.46

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本文編號：1299856