小麦川育16抗条锈遗传分析及高分子量谷蛋白Dx亚基分子鉴定研究

论文摘要

条锈病是由条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritic）引起的一种重要小麦病害,在我国西南、西北、华北麦区,小麦条锈病危害严重,它的大面积爆发常会引起小麦产量大幅度下降,甚至导致绝收。培育和推广抗病品种是防治条锈病最经济、安全、有效的方法。 川育16是中国科学院成都生物研究所利用30020/8619-10为母本,晋麦30为父本育成的早熟、白粒、大粒、高产、优质面条小麦品种,其抗条锈性尤其显著,经四川省农科院植保所、中国农科院植保所多年鉴定,该品种对当前条锈病主要流行生理小种条中31、32号表现免疫或近免疫水平,是目前四川省小麦生产主推优良新品种。为更好地利用这一优良抗源,本研究对川育16进行了抗条锈遗传分析,结果表明,川育16对条中31号小种的抗性由一对显性基因控制,对条中32号小种的抗性由一对显性基因和二对隐性基因控制;同时明确了抗性基因不受细胞质影响,为核遗传,有利于亲本的选配;抗性表现和亲本晋麦30、8619-10不同,不能判断明确的抗性来源;成株期抗性显著并表现稳定;在不同遗传背景下,抗病基因均表达较高水平的抗性,且抗性遗传能力强,建议将川育16作为小麦抗条锈育种重要抗源使用。 采用分子标记技术开展了对小麦高分子量谷蛋白2、2.2和5亚基组成检测的研究。通过比对已知Dx2.2和Dx2基因编码序列,设计基因特异引物,经PCR反应扩增,建立了可以区别2.2和2亚基的特异分子标记。同时结合5亚基特异分子标记,运用多重PCR（Multiplex-PCR）方法,在同一个PCR反应体系中使用两对引物扩增,探索合适的Multiplex-PCR反应条件,从而达到仅通过一次PCR反应,能同时区分多个小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成的目的。经反复实验,已筛选获得能区别2与2.2亚基的Dx2.2基因特异分子标记,并结合Dx5基因特异分子标记,建立了一次反应能同时区别小麦1D染色体上3个亚基（2、2.2和5）的多重PCR反应体系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 小麦川育16抗条锈遗传分析
• 引言
• 1.材料
• 1.1 植物材料
• 1.2 主要试剂
• 2.方法
• 1代、BC₁、F₂代遗传分析材料构建'>2.1 F₁代、BC₁、F₂代遗传分析材料构建
• 1代材料制备（温室内）'>2.1.1 F₁代材料制备（温室内）
• 2.1.1.1 育苗
• 2.1.1.2 杂交及胚培养
• 2、BC₁代材料制备'>2.1.2 F₂、BC₁代材料制备
• 2.2 材料接种鉴定
• 1代材料苗期接种鉴定'>2.2.1 川育16、感病亲本及其F₁代材料苗期接种鉴定
• 2.2.1.1 接种
• 2.2.1.2 培育
• 2.2.1.3 抗感统计方法
• 2、BC₁代材料接种鉴定'>2.2.2 F₂、BC₁代材料接种鉴定
• 2.2.2.1 田间设计与处理
• 2.2.2.2 接种鉴定与抗感统计分析
• 3.结果与分析
• 3.1 苗期抗性鉴定结果
• 3.1.1 川育16及感病亲本材料苗期抗性鉴定结果
• 1代苗期抗性鉴定结果'>3.1.2 F₁代苗期抗性鉴定结果
• 2代苗期抗性鉴定结果'>3.1.3 F₂代苗期抗性鉴定结果
• 3.2 成株期抗性鉴定结果
• 3.2.1 川育16、感病亲本成株抗性鉴定结果
• 2、BC₁代成株期抗性鉴定结果'>3.2.2 F₂、BC₁代成株期抗性鉴定结果
• 2、BC₁代成株期对条中31号小种抗性鉴定结果'>3.2.2.1 F₂、BC₁代成株期对条中31号小种抗性鉴定结果
• 2、BC₁代成株期对条中32号小种抗性鉴定结果'>3.2.2.2 F₂、BC₁代成株期对条中32号小种抗性鉴定结果
• 3.3 抗性遗传分析
• 4.讨论
• 第二章 小麦高分子量谷蛋白亚基分子鉴定研究
• 引言
• 1.材料
• 1.1 植物材料
• 1.2 主要试剂
• 2.方法
• 2.1 小麦总DNA的提取及纯化
• 2.2 Dx2.2基因引物设计
• 2.3 PCR分析
• 2.4 Dx5基因引物合成
• 2.5 PCR分析
• 2.6 多重PCR（MultipLex-PCR）分析
• 3.结果与讨论
• 3.1 Dx2.2基因单对引物PCR扩增结果
• 3.2 Dx5基因单对引物PCR扩增结果
• 3.3 多重PCR（MultipLex-PCR）扩增结果
• 3.4 其他样品检测结果
• 4.讨论
• 4.1 PCR扩增引物设计
• 4.2 Multiplex—PCR反应体系建立
• 4.3 应用前景
• 文献综述 小麦抗条锈病遗传研究进展
• 1.小麦条锈病抗性遗传基础
• 1.1 抗病基因的来源
• 1.2 抗病基因遗传行为
• 1.2.1 主效基因与微效基因
• 1.2.2 抗条锈病基因的显隐性
• 1.2.3 抗性基因连锁遗传
• 1.2.4 苗期抗性和成株期抗性
• 1.2.5 温度对抗性基因表达的影响
• 2.抗条锈基因的研究方法
• 2.1 常规杂交法
• 2.2 基因推导法
• 2.3 染色体定位
• 2.3.1 非整倍体分析
• 2.3.2 DNA分子标记技术
• 3.小麦抗条锈基因分子标记
• 4.抗病基因克隆
• 5.存在问题及对策
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢