小麦抗条锈病新基因YrP81和YrSph分子标记

小麦抗条锈病新基因YrP81和YrSph分子标记

论文摘要

小麦条锈病是由条锈菌(Puccinia striiformis West.f. sp. trilici, Pst)引起的一种小麦重要病害。我国是小麦条锈病发生最为严重的国家之一,每年都遭受不同程度的条锈病侵袭。从目前小麦的生产和育种的情况来看,虽然抗病品种或抗性材料数量多,但抗性单一化并未根本改变。因此,从不同种质资源中发掘新的小麦抗条锈病基因具有重要的意义。本研究拟通过系谱分析法和分子标记技术对来自印度圆粒小麦(Triticum sphaerococcum Perciv.,2n=6x=42, AABBDD)和来源于叙利亚普通小麦(T.aestivum L.,2n=6x=42, AABBDD)的两份种质资源的抗条锈病基因进行发掘。主要研究成果如下:1.通过条锈病混合生理小种田间接种和构建F2遗传分析群体,对具有印度圆粒小麦血缘的新种质D31的条锈病抗性进行了分析。结果表明,该新种质的抗锈性对我国当前的条锈病流行小种表现近免疫抗病反应,在SY95-71×D31组合中表现为隐性遗传;系谱分析法进一步证实该抗性基因来源于印度圆粒小麦(AS348),暂定名为YrSph。2.利用SSR分子标记技术和F2群体分组分析法(BSA)对YrSph抗条锈病基因进行染色体定位和分子标记分析表明,该抗条锈病基因位于小麦2AL染色体上,与微卫星分子标记Wmc149-200bp、Wmc246-180bp、Xgwm372-206bp和Wmc198-210bp具有连锁关系,其中与Wmc246-180bp分子标记连锁较近,它们之间的遗传距离为8.8 cM。4个位点在分子图谱上的顺序为Centromere-Wmc149-YrSph-Wmc246-Xgwm372-Wmc198。结合抗源的系谱及已知基因位点分析,YrSph不同于目前正式命名的其它基因,为一个新的小麦抗条锈病基因。3.利用AFLP分子标记技术和F2群体分组分析法(BSA),对来源于叙利亚小麦P81、已定位于2BS上的抗条锈病新基因YrP81进行进一步分子标记,研究表明,该抗条锈病基因与3个AFLP分子标记E-AAC/M-CTAG-260bp、EATC/M-CTAG-242bp和E-AAG/M-CTAG-200bp具有连锁关系,并进一步构建了抗条锈病新基因YrP81的遗传连锁图谱。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1.文献综述
  • 1.1 我国小麦条锈病发生和防治
  • 1.2 小麦品种的抗锈性
  • 1.2.1 低反应型抗锈性
  • 1.2.2 数量性状抗条锈性
  • 1.2.3 高温抗条锈性
  • 1.3 小麦抗条锈病基因的分子标记
  • 1.3.1 RFLP技术
  • 1.3.2 RAPD技术
  • 1.3.3 SSR技术
  • 1.3.4 AFLP技术
  • 1.4 小麦引种资源在我国抗条锈病育种中的应用
  • 1.5 立题依据
  • 2.抗条锈病新基因YrSph分子标记分析
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 植物材料
  • 2.1.2 条锈菌生理小种
  • 2.1.3 基因组DNA提取和检测
  • 2.1.4 抗条锈病基因抗病池和感病池的构建
  • 2.1.5 SSR扩增
  • 2.1.6 PCR扩增仪
  • 2.1.7 PCR产物琼脂糖电泳
  • 2.1.8 遗传距离的估算
  • 2.2.结果与分析
  • 2.2.1 条锈病抗性鉴定及遗传分析
  • 2.2.2 抗条锈病抗性基因YrSph SSR分子标记及染色体定位
  • 2.2.3 遗传群体F2代分析
  • 2.3 讨论
  • 2.3.1 YrSph抗性来源
  • 2.3.2 利用SSR标记对YrSph进行染色体定位
  • 2.3.3 抗条锈基因YrSph与Yr1、Yr17和Yr32的关系
  • 3.抗条锈病基因YrP81 AFLP分子标记
  • 3.1 材料和方法
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 AFLP扩增
  • 3.1.3 AFLP选择性扩增产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 3.1.4 遗传距离的估算
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 酶切连接
  • 3.2.2 PCR预扩增
  • 3.2.3 PCR选择性扩增
  • 3.3 讨论
  • 3.3.1 抗条锈基因YrP81与Yr27、Yr31和Yr41的关系
  • 3.3.2 DNA的质量
  • 3.3.3 扩增后AFLP条带
  • 4.参考文献
  • 致谢
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