大麦赤霉病抗性鉴定及抗性基因位点多态性分析

大麦赤霉病抗性鉴定及抗性基因位点多态性分析

论文摘要

大麦赤霉病是世界性病害,易在大麦开花及灌浆早期感染和发生。在我国北美大麦赤霉病的致病菌主要为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schwabe、),大麦感染赤霉病后,不仅减产严重,更严重的是由于病原菌产生的以脱氧雪腐烯醇(DON)为主的毒素积累于病麦粒,可直接影响籽粒的加工和营养品质。本研究以来自于我国育成的品种和地方品种以及美国、加拿大、日本国外品种为试材,2005、2006年利用禾谷镰刀菌单花滴注和喷雾接种相结合的方法,研究了262份大麦品种对赤霉病的抗扩展性和抗侵染性。结果表明大麦赤霉病抗性除了抗初侵染外还存在抗扩展类型。比较两年单花滴注接种后21天的病小穗率,筛选得到9个抗源,分别为盐96157、2000品12、秀9744、Vivar、Phoenix、盐94148、鉴35、盐97001、96AC20-30、占全部供试品种3.44%。通过比较喷雾接种21天后病小穗率、病穗率、病情指数、反应级等各项指标,发现9个抗源中,存在三种类型,即抗扩展又抗侵染、抗侵染性较弱而抗扩展性强、抗侵染性强而抗扩展性较弱。利用与大麦赤霉病抗性QTL相关以及不相关而随机选取的的54对SSR引物,以CIh04196、Chevron、Frederickson、Stander、Gobemadora为对照,分析了87个品种的遗传多样性,同时利用位于大麦染色体2H、6H上与大麦赤霉病抗性QTL相关的SSR标记对34个抗、感品种和87个品种分别进行聚类分析和单倍型分析,结果表明54个SSR引物共检测出193个等位变异,平均每个位点上有3.57个等位变异,等位位点数目范围为1~11个,多态性信息量PIC为0.01~0.88,平均PIC为0.53。来自于同一地区的很多品种聚为一类,87个大麦品种可以分为两大类,第一大类又可以分为两大亚类,第一亚类主要为亚洲品种来自江苏、浙江、上海、北京的国内品种和日本品种,第二亚类主要为来自欧洲、北美地区的国外品种。第二大类大麦品种主要来自江苏盐城地区和北美地区。利用SSR分子标记对34个抗、感品种进行基因型分析的结果与田间鉴定结果是基本一致的,总体趋势还是抗病品种与抗病品种聚为一类,感病品种与感病品种聚为一类。单倍型分析来看,经两年鉴定出的抗病品种Vivar、96AC20-30、秀9744、盐94148、盐97001在染色体2H上至少有3个SSR标记与Frederickson抗性QTL相关标记位点一致,抗病品种Vivar、鉴35、Phoenix虽然表现出较好的赤霉病抗性,但在2H、6H抗性QTL相关SSR位点分析中,每条染色体上与抗性位点相同的标记均没有发现,因此其抗性基因可能不同于Frederickson、CIh04196、Chevron、Gobemadora,这三个品种可能携带有对照抗病品种不同的抗性基因。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 符号及缩略说明
  • 第一章 文献综述
  • 1.大麦赤霉病的危害及防治
  • 1.1 大麦赤霉病的危害
  • 1.2 大麦赤霉病的防治
  • 2.大麦品种的赤霉病抗性类型研究
  • 3.大麦赤霉病研究进展
  • 3.1 大麦抗赤霉病种质资源筛选
  • 3.2 大麦赤霉病抗性遗传
  • 3.3 分子标记在大麦抗赤霉病育种中的应用
  • 3.3.1 常用的分子标记技术
  • 3.3.1.1 限制性片段长度多态性
  • 3.3.1.2 随机扩增多态DNA
  • 3.3.1.3 扩增片段长度多态性
  • 3.3.1.4 序列特异扩增区
  • 3.3.1.5 单核苷酸多态性
  • 3.3.1.6 简单序列重复
  • 3.3.2 大麦SSR分子标记的应用
  • 3.3.2.1 分子遗传图谱的构建
  • 3.3.2.2 用于遗传多样性研究及种质鉴定
  • 第二章 大麦赤霉病抗性鉴定及DON毒素累积
  • 1.材料与方法
  • 1.1 供试大麦
  • 1.2 供试菌种
  • 1.3 接种鉴定
  • 1.4 病情调查及抗性评价
  • 1.5 DON毒素分析
  • 2.结果与分析
  • 2.1.大麦品种赤霉病抗性表现
  • 2.1.1 单花滴注抗性鉴定
  • 2.1.2 喷雾接种抗性鉴定
  • 2.2 大麦抗源评价与分析
  • 2.3 品种毒素累积量
  • 3.讨论
  • 3.1 大麦赤霉病接种方法与抗初侵染及抗扩展
  • 3.2 抗源的抗性评价及其利用
  • 3.3 大麦品种对DON毒素累积的抗性
  • 第三章 大麦品种的赤霉病抗性基因位点多态性分析
  • 1.材料和方法
  • 1.1 供试材料和引物
  • 1.2 设备和仪器
  • 1.3 供试试剂
  • 1.4 SSR分析
  • 1.4.1 DNA提取
  • 1.4.2 变性SSR反应体系和条件
  • 1.4.2.1 PCR反应体系和程序
  • 1.4.2.2 扩增产物的电泳
  • 1.4.2.3 扩增产物的银染显色
  • 1.5 数据分析
  • 2.结果与分析
  • 2.1 SSR位点的多态性及引物多态性信息含量
  • 2.2 SSR的聚类分析结果
  • 2.2.1 大麦品种间的遗传多样性分析
  • 2.2.2 赤霉病抗性QTL相关的SSR标记对抗感品种的聚类分析
  • 2.2.3 不同品种抗性QTL相关SSR标记等位位点差异
  • 3.讨论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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