论文题目: 小麦抗条锈新基因YrTp1和YrTp2的发现和分子标记定位
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 殷学贵
导师: 尚勋武,张学勇
关键词: 小麦,十倍体长穗偃麦草,抗条锈基因,基因组原位杂交,微卫星标记,染色体定位
文献来源: 甘肃农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 条锈病是小麦的主要病害之一,在我国曾多次流行造成小麦严重减产。应用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济、有效和对环境安全的途径。小麦条锈菌新小种的不断产生和发展,使小麦品种的抗锈性屡屡“丧失”,导致我国小麦条锈病周期性大流行。目前只有Yr5、Yr10等极少数抗条锈病基因对我国小麦条锈病优势生理小种条中30、31、32号仍表现免疫或高抗。其中强优势小种条中32号毒性谱更宽,致病范围更广,相对寄生适合度更高,已使我国大部分麦区的主栽品种沦为感病,发病面积占播种面积的90%,它对Yr1、Yr2、Yr3、Yr4、Yr6、Yr9、Yr15、Yr27、YrA、Yralba、YrCle、YrCV、YrGaby、YrRes、YrSD、YrSpP、YrSO等抗病基因均有毒性,对生产品种和抗源均有致病性。因此,我国的小麦生产和育种面临抗源危机。利用外源抗性基因是小麦抗条锈育种的有效措施。继来自黑麦的Yr9在生产上发挥巨大作用之后,抗性来自中间偃麦草(Thinopyrum intermedium Barkworth & Dewey)的无芒中4已成为国内外小麦抗条锈育种的主要抗源。鉴于利用野生近缘种(属)抗源已经成为当前抗病育种的主攻方向之一,而国内育种上利用的主要抗源只有无芒中4、92R系列和贵农21等少数几个,为避免抗源利用单一化而重蹈1BL/1RS及繁6的覆辙,寻找新的抗源、尤其从小麦近缘种(属)中发掘新的有效抗病基因,开展一些前瞻性的工作迫在眉睫。分子标记技术为新基因的发现和定位研究提供了新的工具。R?der et al (1998)构建了包含279个标记位点的小麦微卫星(Simple Sequence Repeats, SSR)图谱,Somers et al(2004)将来自不同研究小组的四张遗传图谱整合为一张包含1235个微卫星标记的高密度遗传图谱,为小麦目的基因的标记、定位提供了极大的方便。目前在已建立分子标记的15个抗条锈基因中,10个找到了SSR标记。从普通小麦(Triticum aestivum L.)与十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum (Host) Liu & Wang)杂交创造的125个农艺性状较好的后代株系中,筛选出了基本稳定的抗条锈株系20个,其中有免疫的、也有其它低反应型类型和迟慢锈类型。2001年,在甘肃天水田间鉴定发现已经稳定的后代材料A-3对条锈病免疫;2001-2005年连续观察,结果相同;在苗期鉴定,对混合菌免疫;成株期分小种鉴定,对水源11致病类型-3、水源11致病类型-7、水源11致病类型-14、条中29号、31号、32号等生理小种和混合菌免疫。A-3系谱为“晋2148///Fuhuko/R431//北京837/2”,其普通小麦亲本晋2148、Fuhuko、北京837对条中31、32号小种和
论文目录:
摘 要
Summary
第一章 文献综述
1. 小麦条锈病的发生与危害
1.1 小麦条锈病在国内外的发生情况
1.2 小麦条锈病的危害
1.3 病原菌
1.4 寄生专化性
1.5 侵染过程
1.6 小麦条锈病的防治
2. 抗病育种历史
2.1 前孟德尔时期
2.2 R 基因时期
2.3 近期
3. 植物抗病基因分子生物学研究进展
3.1 R 基因的结构
3.2 R 基因的分类
4. 小麦抗条锈种质资源研究概况
4.1 抗病种质资源的种类
4.2 小麦抗条锈病基因的来源
4.3 外源种质在抗锈育种中的利用
5. 小麦抗条锈基因遗传研究方法
5.1 常规杂交法
5.2 非整倍体法
5.3 基因推导法
5.4 分子标记技术
6. 小麦抗条锈性遗传规律研究
6.1 垂直抗病性的遗传
6.2 水平抗病性的遗传
6.3 胞质遗传
7. 分子标记技术研究进展
7.1 基于DNA 杂交的分子标记
7.2 基于PCR 技术的分子标记
7.3 基于限制性酶切和PCR 的DNA 标记
7.4 基于单核苷酸多态性的分子标记
8. 小麦SSR 标记的发展及其应用
8.1 SSR 在小麦基因组中的频率
8.2 小麦SSR 标记的发展
8.3 SSR 标记在小麦中的应用
9. 小麦抗条锈基因的定位与标记
10. 抗条锈遗传育种研究中存在的问题及展望
第二章 立题依据与技术路线
第三章 普通小麦×长穗偃麦草后代抗条锈材料的生化和分子细胞遗传学鉴定
1. 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 醇溶蛋白电泳(A-PAGE)分析
1.3 高分子麦谷蛋白亚基(HMW-GS) SDS-PAGE 分析
1.4 基因组原位杂交(GISH)
2. 结果与分析
2.1 小麦×长穗偃麦草后代材料的主要农艺性状鉴定
2.2 抗条锈材料的A-PAGE 分析
2.3 抗条锈材料SDS-PAGE 分析
2.4 抗条锈材料的GISH 分析
3. 讨论
3.1 远缘杂交后代材料的抗锈性与18L/1RS 染色体的关系
3.2 远缘杂交后代材料的抗条锈性与十倍体长穗偃麦草的关系
3.3 探针用量和封阻比例与GISH 信号诠释的关系
3.4 外源染色体和具有外源片段染色体的行为
4. 结论
第四章 A-3中抗条锈新基因YrTp1和YrTp2的分子标记定位
1. 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 醇溶蛋白电泳(A-PAGE)分析
1.3 抗条锈病鉴定
1.4 抗锈性与18L/1RS 染色体的连锁关系鉴定
1.5 基因组DNA 的提取
1.6 抗病池和感病池的构建
1.7 微卫星引物PCR 扩增及电泳分析
1.8 遗传距离的估算
2. 结果与分析
2.1 A-3 抗病性鉴定和遗传分析
2.2 A-3 的抗条锈性与18L/1RS 染色体的连锁分析
2.3 A-3 抗条锈病基因的定位和SSR 标记建立
2.4 用分子标记验证抗病基因的来源
2.5 抗条锈病基因的转移及其与HMW-GS 优质亚基的聚合
3. 讨论
3.1 基因YrTp1 和YrTp2 的抗病性及来源
3.2 基因YrTp1 和YrTp2 与其它抗条锈病基因的关系
3.3 基因YrTp1 和YrTp2 在染色体上位置
3.4 基因定位方法的创新与可行性
4. 结论
第五章 全文结论
致谢
参考文献
附录1：缩略语
附录2：基因组原位杂交试剂配制
附录3：PA胶及10x TBE的配制
附表1 高优503 / A-3 F_3株系田间成株期抗条锈性表现
附表2 A-3/高优503 部分BC1F2株系田间成株期抗条锈性表现
附表3 A-3/高优503 BC_1F_2株系对BC1个体苗期抗性的验证(CY31)
在读期间发表和待发表的论文
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发布时间: 2007-03-12
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