Niavt14/徐州25重组自交系群体小麦纹枯病抗性QTL分析

论文摘要

小麦纹枯病是由禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）或立枯丝核菌（Rhizoctionia solani）引起的土传真菌病害。近年来,随着耕作制度的改变和气候的变化,纹枯病在我国黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区广泛发生,并呈逐年加重的趋势,目前已经成为影响小麦高产、稳产的重要病害。筛选纹枯病抗源、研究抗纹枯病的遗传特点,选育和研究抗纹枯病小麦新品种无疑成为小麦纹枯病防治的重要途径。本研究在对国内外小麦种质资源进行初步筛选鉴定的基础上,对抗病表现较好的114份小麦材料进行了纹枯病抗性的重复鉴定。结果表明：大部分参试品种具有比较稳定的纹枯病抗性,共筛选出包括Niavt14、新麦26在内的34份抗纹枯病种质和西农88、Tyalt在内的49份中抗纹枯病品种。在抗病材料中,12份为国内改良品种,7份为国内地方品种,15份为国外引进品种,为纹枯病的抗病育种提供了稳定可靠的抗源。为寻找小麦纹枯病抗性基因及可用于分子标记辅助育种的抗性连锁标记,本研究用单粒传方法构建了由Niavt14和徐州25杂交后代衍生的含215个株系的重组自交系群体,分别于2009-2011年连续三年采用牙签接菌法对该群体的纹枯病抗性进行了田间鉴定,此外,2011年还同时采用牙签接菌法进行了温室鉴定。表型数据分析初步结果表明,纹枯病病情指数的偏度和峰度均较小,基本上符合正态分布,适合QTL区间作图。利用503对SSR引物对亲本进行多态性分析,共获得177个位点多态性资料,使用JoinMap3.0软件对此177个位点进行遗传作图,共拟合获得了由148个SSR标记位点组成的41个连锁群,覆盖884.4cM,平均间距6.0cM,涉及20条染色体（除6B）。使用Windows QTL Cartographer2.0软件的CIM功能对与群体纹枯病抗性显著相关的连锁群进行复合区间作图,检测到3个与纹枯病抗性相关的QTL,这3个QTL位点的抗性都来源于抗病亲本Niavt14。在染色体2B上检测到2个抗性QTL：Qses.jaas-2bl、Qses.jaas-2b2。Qses.jaas-2b1在2009年大田和2010年大田鉴定中均可以检测到,分别可解释5.46%和8.56%的表型变异；Qses.jaas-2b2在2009-2011连续三年的田间纹枯病调查中均可以检测到,分别可以解释6.04%、8.10%、12.92%的表型变异；在染色体7D上检测到1个抗性QTL：Qses.jaas-7d,在2009年田间鉴定和2011年温室鉴定中都能检测到,分别可解释11.25%和6.84%的表型变异。因此推测2B和7D染色体上可能存在主效抗性QTL。此外,本文对该群体的株高、抽穗期和开花期的QTL也进行了初步的QTL定位,并分析了上述性状QTL位点与该群体纹枯病性抗性QTL之间的相关性。结果表明：染色体2B上检测到的抽穗期相关的QTL位点与纹枯病抗性位点不同；染色体7D上与纹枯病抗性位点相近的位置分别检测到与群体株高、抽穗期和开花期相关的QTL位点,但是均与已报道的此染色体上的QTL位点不同。因此,Niavt14在7D上的纹枯病抗性QTL与其株高、抽穗期和开花期之间是否存在一定的联系还有待于进一步的研究进行验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 小麦纹枯病的病理研究进展
• 1.1 病原菌种类及生物学特征
• 1.2 病原菌致病力
• 1.3 病原菌侵染过程及发病症状
• 1.4 病害发生规律及影响因素
• 1.5 产量损失及特点
• 1.6 田间分布型、抽样数量和抗药性鉴定
• 1.7 抗病机理
• 1.8 防治技术
• 1.9 问题与展望
• 2 小麦抗纹枯病的遗传育种研究进展
• 2.1 小麦纹枯病的抗性鉴定
• 2.2 抗小麦纹枯病种质资源筛选
• 2.3 小麦纹枯病抗性遗传
• 2.4 小麦纹枯病抗性基因定位和分子标记
• 2.5 小麦抗纹枯病种质创新与品种选育
• 2.6 问题与展望
• 3 小麦分子标记与QTL定位的研究进展
• 3.1 主要的分子标记技术
• 3.2 SSR标记在小麦抗纹枯病研究中的应用
• 3.3 QTL定位的方法及应用
• 4 本研究的目的及意义
• 第二章 小麦抗纹枯病种质资源的鉴定与筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 病菌接种
• 1.3 病情调查
• 1.4 抗病性评价
• 2 结果与分析
• 2.1 两年中均进行播种鉴定的80份供试材料的纹枯病发病情况
• 2.2 在2011年进行播种鉴定的34份材料纹枯病发病情况
• 3 讨论
• 第三章 小麦纹枯病抗性的QTL分析
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 纹枯病抗性鉴定
• 1.3 小麦群体株高、抽穗期和开花期的调查
• 1.4 SSR分析
• 1.5 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 RIL群体的病情指数分布
• 2.2 RIL群体的株高、抽穗期和开花期分布
• 2.3 SSR多态性筛选及单标记回归分析
• 2.4 构建遗传连锁图
• 2.5 小麦纹枯病抗性的QTL分析
• 2.6 小麦群体株高、抽穗期和开花期相关QTL分析
• 2.7 小麦纹枯病抗性QTL位点的效应分析
• 3 讨论
• 3.1 小麦纹枯病抗性鉴定方法评价
• 3.2 检测到的抗纹枯病QTL及其利用价值
• 3.3 小麦株高、抽穗期和开花期的QTL定位分析
• 3.4 小麦纹枯病抗性与小麦株高、抽穗期和开花期之间的相关性
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢