小麦农家品种大白麦和中间偃麦草导入材料P54的抗条锈病基因定位

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803_tangkai
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小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦转化型(Puccinia striiformis f.sp.tritici)侵染引起的气传真菌病害,是小麦生产上的严重病害之一,曾在我国发生多次大流行并造成严重产量损失。推广利用抗病品种是控制小麦条锈病害最为经济有效的方法。小麦抗锈性基因主要来源于普通小麦和小麦近缘属种,挖掘并利用抗病基因对于我国的小麦抗病育种和抗病基因合理布局、防控小麦条锈病具有重要应用价值。本研究以农家品种大白麦和中间偃麦草导入材料P54为材料,分别与感病品种Taichung 29杂交,构建作图群体,并分别接种小麦条锈菌CYR32和17126进行抗性鉴定与遗传分析,采用SSR和SLAF-Seq-BSA技术对抗病基因进行定位。田间及温室抗病性鉴定结果显示农家品种大白麦苗期对小麦条锈菌生理小种CYR32感病,而成株期对生理小种CYR32抗病,具有成株抗病基因;选用小麦条锈病流行小种CYR32对202个Taichung 29和大白麦构建的重组自交系群体F5代进行田间抗性鉴定,遗传分析表明大白麦至少携带2个成株抗条锈病基因;基于SSR标记技术,采用WinQTLCart 2.5复合区间作图法对大白麦的抗性位点进行QTL分析,检测到两个成株抗条锈病QTL位点,命名为QYr.caas-1AS和QYr.caas-4B;根据侵染型和基因型的数据进行分析,QYr.caas-1AS定位于1A短臂染色体上,位于标记Xgwm136和Xcfd15之间,距离标记Xgwm136的遗传距离为1.00 cM,解释的表型变异为45.97%;QYr.caas-4B定位于4B染色体上,位于标记Xwmc652和Xgpw4388之间,距离标记Xgpw4388的遗传距离为1.30 cM,解释的表型变异为43.38%;根据严重度和基因型的数据进行分析,QYr.caas-1AS定位于1A短臂染色体上,与标记Xgwm136所在的位置重合,解释的表型变异为26.83%;QYr.caas-4B定位于4B染色体上,位于标记Xwmc652和Xgpw4388之间,距离标记Xgpw4388的遗传距离为1.30 cM,解释的表型变异为21.30%。温室抗病性鉴定结果显示P54在苗期对小麦条锈菌17126抗病,具有全生育期抗病基因;选用小麦条锈菌17126对206个Taichung 29和P54构建的F2代群体进行苗期温室抗性鉴定,遗传分析表明P54由2个或3个基因控制;利用SLAF-seq-BSA技术对中间偃麦草导入材料P54、感病亲本Taichung 29以及F2代群体进行分子检测,共获得846,089个SLAF标签,其中有822,212个SLAF标签是锚定到染色体上的;通过两种关联分析得到264个基因,其中在亲本间存在非同义突变基因共3个,位于4A染色体上;利用SSR技术对群体进行进一步分子检测,最终得到抗性位点位于标记Xgpw2302和Xcfa2256之间,与标记Xgpw2302的遗传距离为4.00 cM。
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