论文摘要
小麦赤霉病是一种主要由禾谷镰刀菌引起的世界性流行病害,严重危害小麦产量、品质和粮食安全。选育抗赤霉病小麦品种是控制麦类赤霉病最经济、环保和有效的途径。望水白是我国地方品种,是重要的高抗赤霉病遗传资源。为了进一步明确望水白赤霉病抗性的分子机制,促进其在小麦抗赤霉病遗传改良中的有效利用,本研究以望水白和Alondra’s为亲本构建的重组自交系为作图群体,在构建分子标记遗传连锁图谱基础上,采用单花滴注和喷雾两种赤霉病接种方法、结合接种三种产毒量不同的赤霉菌菌株（B4-1、F0609、tri5）进行了赤霉病抗性鉴定,定位望水白赤霉病抗性相关QTL。同时结合本实验室前期研究中利用芯片杂交技术鉴定出的受赤霉菌诱导差异表达的EST序列或前期克隆的抗赤霉病相关基因序列设计引物（肖进,2010）,开发标记进行连锁分析,比较这些EST定位信息与已知的抗赤霉病相关QTL间的关系,为小麦赤霉病抗性相关基因的克隆及分子标记辅助育种提供依据。研究的主要结果如下：1、利用遗传作图软件JoinMap4.0对193个多态性分子标记进行连锁作图,构建了覆盖小麦21条染色体的含有35个连锁群、162个分子标记的遗传连锁图谱。图谱全长1016.9cM,标记间的平均遗传距离为11.0cM。193个多态性标记中,有19个是本实验室新开发合成的,其中15对被定位在本研究构建的分子连锁图谱上。对这193个多态性标记进行卡方测验,在显著性水平0.05的标准下,有68个标记位点表现为偏分离,偏分离比率为35.2%。2、根据本研究已经建立的分子标记连锁图谱和调查获得的赤霉病抗性鉴定资料,使用QTL作图软件WinQTLCart2.5中的复合区间作图法在LOD阈值为2.0时,共检测到35个赤霉病抗性QTL,涉及到1A、1B、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4D、5B、6A、6B和7D共13条染色体。2011年基于单花滴注B4-1菌株的抗性鉴定结果在3B标记区间Xwmc505-Xwmc615定位到的抗赤霉病QTL的贡献率最大为20.49%,加性效应为-4.05,表明其抗病等位基因来自抗病亲本望水白。2010年和2011年基于单花滴注F0609菌株以及2007年南京卫岗网室基于单花滴注混合菌株的赤霉病抗性鉴定结果均在位于3B染色体上的标记Xgwm533附近检测到了抗赤霉病QTL,平均贡献率为10.02%,其抗病等位基因均来自抗病亲本望水白。3、筛选到11对与赤霉病抗性相关的EST引物在RIL群体双亲间可扩增出多态,其中10对被定位在本研究构建的分子遗传连锁图谱上。与编码脂质转移蛋白前体mRNA有关的EST516与定位在3B上的在标记Xgwm533附近的抗赤霉病QTL的遗传距离为13.1cM。与编码假定蛋白有关EST463与定位在3B上的在标记Xwmc505和Xwmc615附近的抗赤霉病QTL的平均遗传距离仅为2.6cM,而且该抗性QTL在2010年基于单花滴注F0609菌株和喷雾F0609菌株,2011年基于单花滴注B4-1菌株和F0609菌株,以及2005年南京江浦和2007年南京卫岗网室基于单花滴注混合菌株的赤霉病抗性鉴定结果中都被检测到,具有一定的稳定性和可靠性。4、将实验室前人克隆的抗赤霉病相关基因TaPDR1在望水白和Alondra’s中的拷贝进行了克隆和序列比对,根据两者之间的差异序列设计引物,开发了一个在望水白和Alondra’s之间能够扩增出多态性的SNP标记SNP-PDR1。但该标记未能连锁在本研究构建的分子遗传连锁图谱上。