本文關(guān)鍵詞：兩個小麥品種抗葉銹病和白粉病QTL研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：普通小麥(Triticum aestivum L., AABBDD)在糧食安全問題中占有重要地位,小麥葉銹菌(Puccinia Triticina Eriks.)和白粉菌(Blumeria graminis DC. f. sp. tritici)所致病害是限制小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。利用抗病品種控制病害可以減少殺菌劑的使用、降低生產(chǎn)成本、減輕環(huán)境污染。小麥的主效抗病基因很容易被病原菌新的毒性小種克服而失去抗病作用,致使抗病基因不能滿足需求,國內(nèi)外正在加強(qiáng)研究數(shù)量抗病資源及微效抗病基因或數(shù)量性狀位點(diǎn)(quantitative trait locus, QTL),有些QTL所控制的抗病性具有持久性、能持續(xù)穩(wěn)定地控制病害。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理系抗病遺傳實(shí)驗(yàn)室(簡稱為“本實(shí)驗(yàn)室”)之前的研究發(fā)現(xiàn),小麥品種Luke和AQ24788-83(AQ)對葉銹病、及AQ對白粉病具有一定程度的數(shù)量抗性,構(gòu)建了LukexAQ的1589個重組自交系(recombinant inbred line, RIL)和LukexAuileja (AL)的149個RIL。本文作者與本實(shí)驗(yàn)室其他人員合作完成了如下主要工作：(1)在11種環(huán)境中(北京、甘肅、山東田間,及北京、內(nèi)蒙溫室,2009至2014年期間小麥多個不同生長季)測定了這些RIL的病情表現(xiàn)型；(2)從LukexAQ群體中抽取307個RIL,構(gòu)建了含有605個SSR/EST標(biāo)記位點(diǎn)和207個DArT標(biāo)記位點(diǎn)的21對染色體的連鎖圖,及LukexAL的1A染色體連鎖圖；(3)基于染色體連鎖圖和病情表現(xiàn)型數(shù)據(jù),從LukexAL的Luke中發(fā)現(xiàn)1個抗葉銹病主效QTL (QLr.cau-1AS)及與其緊密連鎖的DNA標(biāo)記gpw2246,是之前國際上未報道的新的抗葉銹病QTL,用Luke×AQ群體對該QTL其標(biāo)記進(jìn)行了驗(yàn)證；(4)從LukexAQ中發(fā)現(xiàn)了另外5個抗葉銹病QTL(包括Lr34),其中Lr.cau-4AL、QLr.cau-5AS、及QLr.cau-6DS是之前國際上未報道的新的抗葉銹病QTL,這些QTL在上述不同試驗(yàn)環(huán)境中均穩(wěn)定地表現(xiàn)抗病作用；(5)試驗(yàn)證明QLr.cau-1AS的作用程度與Lr34接近,基于gpw2246對QLr.cau-1AS的選擇與基于csffr5(國際上克隆的Lr34基因的專一性診斷標(biāo)記)對Lr34的選擇同樣有效；(6)基于DNA標(biāo)記選擇(MBS),從Luke×AQ群體中選擇到了含有上述6個抗葉銹病QTL的重組自交系,它們顯著地提高了抗病程度,認(rèn)為與QTL距離小于3cM的DNA標(biāo)記可以用來有效地進(jìn)行MBS；(7)從LukexAQ中發(fā)現(xiàn)了7個抗白粉病QTL及相應(yīng)的DNA標(biāo)記,這些標(biāo)記與它們所代表的QTL之間的遺傳距離均小于3cM,基于MBS,從LukexAQ群體中選擇到了含有這7個抗白粉病QTL的重組自交系,它們顯著地提高了抗病程度。結(jié)論：發(fā)現(xiàn)4個新的抗葉銹病QTL,其中1個的作用程度與Lr34接近；證明基于連鎖的DNA標(biāo)記(3cM)的選擇可以有效地累加多個抗葉銹病或白粉病QTL,是改良小麥抗病性的一條途徑,但需要進(jìn)一步認(rèn)識遺傳背景對QTL表達(dá)的影響。
【關(guān)鍵詞】：小麥葉銹病 小麥白粉病 DNA標(biāo)記 抗病QTL QTL累加
【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】：2015
【分類號】：S512.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-40
• 1.1 小麥葉銹病和白粉病的發(fā)生及防治9-10
• 1.1.1 小麥葉銹病的發(fā)生和危害9
• 1.1.2 小麥白粉病發(fā)生和危害9-10
• 1.1.3 小麥葉銹病和白粉病的防治10
• 1.2 小麥抗病性類型及其關(guān)系10-11
• 1.2.1 植物抗病性10-11
• 1.2.2 持久抗病性及其與質(zhì)量抗病性、數(shù)量抗病性的關(guān)系11
• 1.3 小麥抗葉銹病基因和QTL11-17
• 1.4 小麥抗白粉病基因和QTL17-26
• 1.5 小麥抗病基因遺傳研究方法26-30
• 1.6 小麥基因組圖譜的構(gòu)建及研究進(jìn)展30-37
• 1.6.1 小麥遺傳圖譜的構(gòu)建30-36
• 1.6.2 小麥遺傳圖譜研究進(jìn)展36-37
• 1.7 小麥抗病基因的克隆37-38
• 1.8 本研究的目的和內(nèi)容38-40
• 第二章 小麥品種雜交組合Luke×AQ染色體連鎖圖的構(gòu)建40-47
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容40
• 2.2 小麥試驗(yàn)材料40-41
• 2.3 試驗(yàn)方法41-45
• 2.3.1 小麥基因組DNA的提取41-42
• 2.3.2 瓊脂糖電泳檢測DNA濃度及純度42
• 2.3.3 PCR引物的選擇42-43
• 2.3.4 PCR擴(kuò)增體系及程序43-44
• 2.3.5 聚丙烯酰胺凝膠電泳44
• 2.3.6 擴(kuò)增產(chǎn)物的銀染、顯色和膠板保存44-45
• 2.3.7 DNA標(biāo)記的染色體連鎖圖的構(gòu)建45
• 2.4 結(jié)果45
• 2.5 討論45-47
• 第三章 一個抗葉銹病主效QTL在不同遺傳背景和多種環(huán)境中的表現(xiàn)47-70
• 3.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容47-48
• 3.2 試驗(yàn)材料和方法48-54
• 3.2.1 小麥材料和重組自交系群體構(gòu)建48-49
• 3.2.2 在多種田間環(huán)境中測定病情表現(xiàn)型49-51
• 3.2.3 在溫室環(huán)境中測定病情表現(xiàn)型51-52
• 3.2.4 小麥葉銹菌生理小種鑒定52
• 3.2.5 測定所鑒定的葉銹菌生理小種在親本小麥幼苗上的侵染型52-53
• 3.2.6 構(gòu)建染色體DNA標(biāo)記連鎖圖和QTL分析53-54
• 3.3 結(jié)果54-66
• 3.3.1 葉銹菌生理小種鑒定和侵染型測定結(jié)果54-55
• 3.3.2 成株期葉銹病嚴(yán)重度表現(xiàn)型測定結(jié)果55-57
• 3.3.3 染色體DNA標(biāo)記連鎖圖構(gòu)建和QTL分析57-62
• 3.3.4 基于DNA標(biāo)記gpw2246對QLr.cau-1AS進(jìn)行選擇62-65
• 3.3.5 測定AL、AQ、及Luke中是否存在Lr10基因65-66
• 3.4 討論66-70
• 3.4.1 QLr.cau-1AS在不同遺傳背景和多種環(huán)境中的有效性67-68
• 3.4.2 QLr.cau-1AS與Lr34之間的比較及基于DNA標(biāo)記的選擇68-69
• 3.4.3 QLr.cau-1AS可能對很多葉銹菌生理小種都有效69
• 3.4.4 小結(jié)69-70
• 第四章 四個抗葉銹病微效QTL及其與主效QTL的累加作用70-80
• 4.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容70
• 4.2 試驗(yàn)材料和方法70
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果70-77
• 4.3.1 四個抗葉銹病微效QTL及與Lr34基因的互作70-74
• 4.3.2 不同QTL組合對降低葉銹病病情的作用74-77
• 4.4 討論77-80
• 4.4.1 四個微效QTL與已知QTL的位置關(guān)系77-78
• 4.4.2 不同QTL的組合及基于DNA標(biāo)記的選擇78-80
• 第五章 七個抗白粉病QTL及其累加作用80-94
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容80
• 5.2 試驗(yàn)材料80
• 5.3 試驗(yàn)方法80-82
• 5.3.1 溫室條件下測定病情表現(xiàn)型80-81
• 5.3.2 田間條件下測定病情表現(xiàn)型81-82
• 5.3.3 抗白粉病QTL的染色體定位82
• 5.4 結(jié)果82-91
• 5.4.1 白粉病病情表現(xiàn)型測定結(jié)果82-85
• 5.4.2 抗白粉病QTL定位85-89
• 5.4.3 抗白粉病QTL的累加作用89-90
• 5.4.4 抗白粉病QTL與植株高度和抽穗期之間關(guān)系90-91
• 5.5 討論91-94
• 5.5.1 與國際上報道的抗白粉病基因/QTL位置的比較91-93
• 5.5.2 多個QTL的累加作用問題93-94
• 全文總結(jié)94-99
• 參考文獻(xiàn)99-118
• 致謝118-119
• 作者簡介119

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：兩個小麥品種抗葉銹病和白粉病QTL研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258791