【摘 要】
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由布氏白粉菌（Bgt,Blumeria graminis f.sp.tritici）侵染而引起的小麦白粉病,是我国乃至全世界广大麦区常见的重要病害,严重制约了小麦产量的增加和品质的改良。挖掘白粉病抗性新基因,培育和种植具白粉病抗性的小麦品种,是防治小麦白粉病最有效最根本的措施。本课题组通过染色体工程和远缘杂交等方式创制了一批小麦-华山新麦草衍生后代材料,经过初步的白粉病抗性鉴定,筛选出5个抗性材料
【基金项目】
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陕西省重点研发项目基金（编号:2019DLNY04-05）；
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由布氏白粉菌（Bgt,Blumeria graminis f.sp.tritici）侵染而引起的小麦白粉病,是我国乃至全世界广大麦区常见的重要病害,严重制约了小麦产量的增加和品质的改良。挖掘白粉病抗性新基因,培育和种植具白粉病抗性的小麦品种,是防治小麦白粉病最有效最根本的措施。本课题组通过染色体工程和远缘杂交等方式创制了一批小麦-华山新麦草衍生后代材料,经过初步的白粉病抗性鉴定,筛选出5个抗性材料,其中编号为H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4的衍生后代材料对白粉病抗性表现优异。以这两份材料为主要研究对象,通过细胞学、分子标记等方法确定H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4的遗传构成,明确有无外源染色体片段的导入,并对外源染色体和外源基因进行初步的归属和定位分析;构建了H3-5-9-3-1-4×铭贤169的F2分离群体及F2:3群体,采用BSA法建立感病池和抗病池,进行SSR分子标记筛选和660K SNP芯片扫描,根据筛选结果利用连锁分子标记对H3-5-9-3-1-4的白粉病抗性基因进行初步定位。本试验的主要成果如下:1.采用白粉菌株E09对5份小麦-华山新麦草衍生后代材料、华山新麦草及其小麦亲本7182、感病对照铭贤169进行苗期和成株期抗性鉴定,结果显示H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4与其野生亲本华山新麦草在两个时期所呈现的白粉病抗性相似,均免疫或高抗白粉病菌,而H18-1-3-1-6-2和H30-4-4-1-6-2则表现为苗期中感白粉病而成株期高抗,H30-2-3-1-1则表现为苗期高感而成株期中感白粉病。2.通过细胞学和基因组原位杂交技术（GISH）对H5-5-4-2-2-2和H3-5-9-3-1-4进行染色体数目和结构鉴定,结果表明H5-5-4-2-2-2含有一对华山新麦草外源染色体和42条小麦染色体,并经EST-STS分子标记分析,表明附加的外源染色体与小麦染色体第一同源群有部分同源群关系,确定H5-5-4-2-2-2为小麦-华山新麦草1Ns二体附加系;H3-5-9-3-1-4的根尖细胞含有42条染色体,GISH鉴定并未观察到明显的荧光杂交信号,其原因可能是导入外源片段过小;结合SSR标记分析及抗病鉴定结果,推测H3-5-9-3-1-4为小麦-华山新麦草渐渗系。3.利用白粉菌株E09对H3-5-9-3-1-4×铭贤169的F1、F2群体及其F2:3家系进行成株期抗性鉴定,其F1所有单株均免疫白粉病,F2群体以及F2:3家系发生性状分离,其抗、感分离比均符合3:1的理论比值,而F2:3家系中纯合抗病、杂合抗病与感病的比例符合1:2:1,推测渐渗系H3-5-9-3-1-4中的白粉病抗性基因是由显性基因控制的,并暂命名为Pm H3-5-9-3-1-4。4.通过集群分离分析法（BSA）构建抗感池,进行SSR标记筛选及660K SNP芯片扫描。以SSR标记初步筛选抗、感病亲本和抗、感病池间的差异多态性,发现3A染色体上的Xbarc321具有显著多态性;根据660K SNP扫描结果,共检测到了1616个多态性SNP标记,其中3A染色体上存在较多的差异位点,达284个,并且多数富集于3AS的5-20c M区段内。5.根据目标区域选择合成SSR引物进行连锁分析,筛选到标记Xbarc310和Xbarc321与Pm H3-5-9-3-1-4紧密连锁,连锁顺序为Xbarc310-Pm H3-5-9-3-1-4-Xbarc321,连锁距离分别为7.5c M、3.2c M。因此Pm H3-5-9-3-1-4可能是一个3AS上新的抗白粉病基因。
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