本文關鍵詞：大麥非寄主抗條銹病基因Rps6的精細定位，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小麥條銹病是由條形柄銹菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)引起的真菌性病害,在世界范圍內影響小麥的生產,在部分小麥產區(qū)危害嚴重。利用抗條銹病基因資源培育小麥抗病品種是防治小麥條銹病最為經濟有效的途徑,但由于條形柄銹菌和小麥品種的協同進化,許多在生產上推廣應用的抗條銹病基因逐漸對新生條銹菌生理小種失去抗病功能。為此,發(fā)現和利用小麥條銹菌非常規(guī)寄主來源的抗病基因(非寄主抗病基因)或許成為小麥持久抗病育種的有效途徑。一般來說,大麥(Hordeum vulgare ssp.vulgare)為條形柄銹菌小麥�；�(Pst)的非常規(guī)寄主,對Pst的侵染表現免疫。本研究鑒定到三個能被Pst侵染的野生大麥材料(H.vulgare ssp.spontaneum)。利用對于Pst表現抗病的野生大麥(PI 466050和PI 466186)分別與感Pst的野生大麥(PI 264220和PI 560559)雜交,構建了兩個獨立遺傳群體,發(fā)現兩者攜帶同一抗病位點,并將該大麥抗Pst位點定位在大麥第7染色體長臂上,現命名為Rps6。等位測驗表明Rps6與中國栽培大麥“Y12”中的YrpstY1相同,而標記分析也證明了Rps6位點在美國栽培大麥“Tamalpais”中的存在,說明Rps6位點可能在野生和栽培大麥中普遍存在。本研究利用包含大約5,500個單株的遺傳作圖群體將Rps6基因鎖定到了一個0.14cM的區(qū)間,對應大約500kb的大麥基因組序列,短柄草和水稻對應的共線性區(qū)間則分別小于94kb和9kb。由于在短柄草和水稻的共線性區(qū)間并未發(fā)現典型的抗病基因,將需要利用染色體步移等方法從ue約抗病大麥親本上獲得Rps6基因。大麥Rps6基因將為小麥抗條銹病育種提供重要的基因資源,也將為解析非寄主抗病機制奠定基礎。
【關鍵詞】：小麥 大麥 條銹病 非寄主抗病性 圖位克隆
【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S435.12
【目錄】：

• 中文摘要9-10
• Abstract10-12
• 1 前言12-41
• 1.1 小麥和大麥12-13
• 1.2 條銹病13-22
• 1.2.1 小麥和大麥條銹病14
• 1.2.2 條形柄銹菌及其致病特征14-15
• 1.2.3 條銹菌的生活史及侵染過程15-19
• 1.2.4 條銹菌的遺傳分化及生理小種19-20
• 1.2.5 條銹病的危害和控制20-22
• 1.3 植物抗病性22-30
• 1.3.1 植物抗病類型23-24
• 1.3.2 條銹病抗性24-25
• 1.3.3 條銹病抗性資源25-30
• 1.3.3.1 小麥抗條銹病基因25-27
• 1.3.3.2 大麥抗條銹病基因27-29
• 1.3.3.3 小麥和大麥之間的非寄主抗病基因29-30
• 1.4 基因組資源30-35
• 1.4.1 基因定位的工具31-34
• 1.4.1.1 SNP芯片32
• 1.4.1.2 Goldengate技術32-34
• 1.4.2 比較基因組學34-35
• 1.5 抗病資源的應用35-41
• 1.5.1 作物抗病基因的轉移及利用36-39
• 1.5.2 作物抗病基因工程39-41
• 2 大麥非寄主抗條銹病基因Rps6的精細定位41-50
• 2.1 目的意義41
• 2.2 材料與方法41-50
• 2.2.1 實驗材料41-43
• 2.2.1.1 植物材料41-42
• 2.2.1.2 條銹菌小種42-43
• 2.2.2 實驗方法43-50
• 2.2.2.1 小麥和大麥條銹菌抗病性測試43-45
• 2.2.2.1.1 生長間條件下的條銹菌接種實驗43-44
• 2.2.2.1.2 田間條件下的條銹菌接種實驗44
• 2.2.2.1.3 表型鑒定44-45
• 2.2.2.2 基因型鑒定45-46
• 2.2.2.2.1 植物基因組DNA的提取45-46
• 2.2.2.2.2 植物基因組DNA提取的相關溶液46
• 2.2.2.2.3 Illumina VeraCode芯片分析46
• 2.2.2.3 遺傳作圖46
• 2.2.2.4 抗病QTL分析46-47
• 2.2.2.5 標記開發(fā)47
• 2.2.2.6 PCR擴增和PCR產物的檢測47-49
• 2.2.2.6.1 PCR擴增47-48
• 2.2.2.6.2 凝膠配制48-49
• 2.2.2.7 Rps6區(qū)域連鎖基因的表達分析49-50
• 3 結果與分析50-72
• 3.1 野生大麥材料的篩選50
• 3.2 群體創(chuàng)建50-52
• 3.2.1 野生大麥群體的創(chuàng)建50-52
• 3.2.2 栽培大麥和野生大麥雜交群體的創(chuàng)建52
• 3.2.3 栽培大麥和野生大麥高代群體的創(chuàng)建52
• 3.3 遺傳分析52-57
• 3.3.1 親本表型分析52-55
• 3.3.2 基本群體的表型分析55-57
• 3.4 Pst抗病性的QTL分析57-62
• 3.4.1 Illumina GoldenGate芯片分析57-59
• 3.4.2 野生大麥遺傳連鎖圖的構建59
• 3.4.3 野生大麥攜帶一個抗Pst主效QTL位點59-60
• 3.4.4 大麥抗Pst區(qū)域的標記加密60-62
• 3.5 Rps6基因的精細遺傳圖譜62-69
• 3.5.1 重組體的篩選和表型鑒定62-66
• 3.5.2 關鍵區(qū)段的標記開發(fā)和物理作圖66-69
• 3.6 Rps6基因與栽培大麥中YrpstY1是等位位點69-70
• 3.7 Rps6準候選基因的表達70-72
• 4 討論72-77
• 4.1 抗病基因Rps6在不同物種中的候選區(qū)間72-73
• 4.2 Rps6基因與其它大麥抗條銹病基因的關系73-74
• 4.3 大麥非寄主抗條銹病的特性和分子基礎74-75
• 4.4 非寄主抗病性在作物改良中的利用75-77
• 5 結論77-78
• 6 參考文獻78-93
• 7 致謝93-94
• 8 攻讀博士學位期間發(fā)表論文情況94

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