小麦品种C591中一个主效抗条锈病基因的定位与分子标记研究

论文摘要

小麦条锈病是由小麦条锈菌（Puccinia striiformis West.f.sp.tritici）引起的世界性小麦病害。该病通过气流在高空远距离传播,可造成严重的产量损失,是最重要的小麦病害之一。我国是一个小麦生产大国,同时也是小麦条锈病发生最为严重、最为广泛的国家之一,小麦作为我国主要的粮食作物,每年都在遭受不同程度的条锈病害的侵袭。从目前的小麦生产形势来看,我国的小麦抗病品种数量虽多,但抗源的单一化并未发生根本改变。 小麦品种C591自国外引种以来,在我国一直表现对条锈病的良好抗病性。C591是普通的六倍体小麦,易于和现有生产品种组配杂交组合,与二倍体、四倍体小麦或其近缘属抗源相比,更易于抗病基因的转育。同时,C591也具有籽粒大、品质好、成熟较早等优点。鉴于我国抗病育种工作的紧迫和抗病遗传资源的相对匮乏,而像C591这样的条锈病抗源又没能很好的加以研究和利用的情况下,对其进行抗条锈性遗传分析、基因的染色体定位和分子标记研究有着十分重要的意义。 本研究采用感病品种Taichung29和品种C591制备了一系列杂交后代材料,通过温室内人工接种具有代表性的我国小麦条锈菌主要生理小种,对C591的抗条锈性进行了遗传分析。采用SSR标记技术结合缺体分析对C591中抗条中32号小种的主效抗病基因进行了染色体定位研究。同时,用AFLP分析技术对该主效抗条锈基因进行了分子标记研究。取得了如下主要结果: 1.采用小麦条锈菌条中19号、条中26号、条中29号和条中32号生理小种对小麦品种C591进行抗条锈性遗传分析发现,C591针对条中26号和条中19号小种的抗性由2对显性基因控制;针对条中29号小种的抗性由1对显性基因和2对隐性基因控制;针对条中32号小种的抗性由1对显性基因控制。 2.利用SSR分析方法,筛选到了7个与品种C591中一个主效抗条锈基因YrC591连锁的多态性扩增片段,它们分别是Xwmc166、Xwmc273、Xwmc311、Xbarc32、Xcfa2040、Xgwm577和Xgwm984,与目的基因的遗传距离分别为16.6cM、15.8cM、37.4cM、15.8cM、16.6cM、17.2cM和16.6cM。根据这些扩增位点的染色体位置,初步推测YrC591位于小麦7BL染色体上。 3.对与抗条锈基因连锁的SSR标记Xwmc166、Xwmc273、Xwmc311、Xbarc32、Xcfa2040、Xgwm577和Xgwm984进行了缺体定位分析。分析结果显示,Xwmc166在所有缺体中无该特异性扩增片段,其余6个与抗条锈基因YrC591连锁的特异性SSR扩增片段均位于小麦7B染色体上。综合SSR标记及缺体分析结果,推测小麦抗条锈基因YrC591位于小麦7BL染色体上。 4.通过AFLP分析。找到了7个与抗条锈基因YrC591连锁的多态性条带,它们分别是P38M48218、P41M48258、P35M48373、P34M50190、P37M47110、P39M61124和P41M49150。其中,P41M48258和P35M48373被成功转化成了SCAR标记。通过连锁性分析发现,SCAR标记SC-P35M48

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 我国小麦条锈病的发生与防治
• 1.1.1 我国小麦条锈病发生概况
• 1.1.2 小麦条锈病害的防治
• 1.2 小麦品种的抗条锈性及其利用
• 1.2.1 小麦品种的抗条锈性
• 1.2.2 小麦品种抗条锈性在我国的利用
• 1.3 小麦抗条锈性遗传分析与基因定位
• 1.3.1 小麦抗条锈性遗传分析
• 1.3.2 小麦抗条锈基因的定位研究
• 1.4 小麦抗条锈基因的分子标记及其应用
• 1.4.1 小麦抗条锈基因的分子标记
• 1.4.2 分子标记在农作物研究中的应用
• 1.5 本研究的目的意义
• 第二章 小麦品种C591抗条锈性遗传分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 小麦材料
• 2.1.2 条锈菌生理小种
• 2.1.3 供试小麦材料的苗期抗条锈性鉴定
• 3.1.4 数据的整理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 对条中19号小种的抗性遗传分析
• 2.2.2 对条中26号小种的抗性遗传分析
• 2.2.3 对条中29号小种的抗性遗传分析
• 2.2.4 对条中32号小种的抗性遗传分析
• 2.2.5 YrC591、Yr2和Yr6载体品种的抗条锈性鉴定
• 2.3 讨论
• 第三章 小麦品种C591中抗条锈基因的染色体定位
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 基因组DNA提取及抗、感基因池的构建
• 3.1.3 主效抗条锈基因的SSR标记筛选
• 3.1.4 SSR标记的缺体分析
• 3.1.5 用SSR标记进行分子检测
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 基因组 DNA的检测及抗、感基因池的构建
• 3.2.2 主效抗条锈基因的SSR标记定位
• 3.2.3 SSR标记的缺体定位
• 3.2.4 SSR标记的辅助选择
• 3.3 讨论
• 3.3.1 利用SSR标记对YrC591进行染色体定位
• 3.3.2 利用 SSR标记进行目的基因检测的有效性
• 3.3.3 抗条锈基因YrC591与Yr2及Yr6的关系
• 第四章 小表C591中抗条锈病基因的AFLP标记
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 基因组 DNA的提取及抗、感基因池的构建
• 4.1.3 主效抗条锈基因的AFLP标记筛选
• 4.1.4 AFLP标记向SCAR标记的转化
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 用于AFLP分析的小麦基因组DNA检测
• 4.2.2 主效抗条锈基因的AFLP分析
• 4.2.3 AFLP标记转化SCAR标记
• 4.2.4 小麦主效抗条锈基因YrC591的分子标记作图
• 4.2.5 SCAR标记的有效性检验
• 4.3 讨论
• 4.3.1 小麦抗条锈基因YrC591的分子标记
• 4.3.2 AFLP标记转化SCAR标记的问题
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简历