论文摘要
病害是影响小麦高产、稳产的主要制约因素之一,发掘、克隆抗病相关基因,培育抗病品种是防治小麦病害最为经济、安全、有效的措施。抗病基因类似序列（RGA）和抗病基因关系密切,RGA不仅可以作为分子标记用于抗病基因遗传连锁图谱的构建、辅助抗病育种和分析种质资源的遗传关系,而且也可以作为探针用于筛选基因组文库、克隆抗病基因。本研究主要对小麦D基因组进行RGA发掘及其分子标记的开发与应用展开研究,取得如下主要研究进展：1.已克隆的植物抗病基因大多具有5类高度保守的结构域,利用NCBI和TIGR数据库,对抗病基因保守结构域的关键词进行搜索（如：NBS、NBS-LRR、STK、PK、CC）,共得到419条小麦抗病基因类似序列,然后逐一与小麦D基因组序列比对筛选得到201条含有RGA的best scaffold,最终根据这些scaffold序列设计SSR引物共763对。2.763对RGA-SSR引物在20对亲本组合中进行筛选,共有626对可扩增出清晰且重复性好的带型,占总引物数的82.04%,其中有多态性的引物共有203对,引物多态性频率为32.43%。引物在20对亲本中的多态性频率最高为16.5%,最低为3.2%,平均每对亲本的多态性频率是8.2%。人工合成种的多态性要远高于地方品种、育成品种。3.有多态性的RGA-SSR在不同亲本、等位基因数、主要等位基因频率、基因多样性指数、多态性信息含量（PIC）这五个方面都存在分布不均衡的现象,其中PIC值最低是0.0866,最高为0.699,平均值为0.3442。复合型SSR多态性高于完全型SSR, SSR碱基越长其多态性相对越高。多态RGA-SSR对（TC/AG）n和（AAC/TTG）n这两种类型的碱基组合比较偏爱。4.在三个小麦作图群体M6×Opata85、内乡188×偃展1号和早穗30×偃展1号中共有101对RGA-SSR引物的107个位点能重复扩增并呈现多态性,在这三个群体中分别得到54、37和16个多态性位点。最终,49、33和11个位点分别定位到了M6×Opata85、内乡188×偃展1号和早穗30×偃展1号群体的遗传连锁图谱上,共计88对引物93个位点。5.定位的93个位点中,19个位于A基因组,16个位于B基因组,58个位于D基因组。定位的RGA-SSR位点在7个同源群上分布不均衡,第一同源群上分布最多,第二同源群次之,第六同源群的分布数最少。定位的RGA-SSR标记大部分分布在染色体的端粒或者近端粒区域,出现了RGA-SSR标记成簇分布的现象,这些区域可能是抗病基因的富集区。6.定位的93个位点周围共分布着17个R基因。其中,小麦抗病白粉病基因3个,分别是Pmm2、Pm3和Pm34；小麦抗条锈病基因5个,分别是Yr5、Yr15、Yrl8、Yr24和Yr45；小麦抗叶锈病基因7个,分别是Lr10、Lr21、Lr22、L34、Lr39、Lr40和Lr41；小麦抗杆锈病基因2个,Sr9和Sr33。这些结果表明利用RGA-SSR标记加密遗传连锁图谱将有利于抗病基因的克隆和抗病的分子标记辅助选择育种。
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相关论文文献
- [1].烟草表达抗病基因同源物(RGA)的鉴定及RGA-SSR标记的开发[J]. 作物学报 2014(02)