论文摘要
小麦条锈病是由条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici）引起的重要小麦病害,在我国曾多次大流行。利用栽培小麦品种内抗条锈基因的抗病作用很有限,因此许多研究者已把注意力集中到利用外源基因解决这一难题上来。高温抗条锈性也是一种持久抗病性,由主效基因控制,易于鉴选和利用。本研究系统的分析了3个普通小麦-簇毛麦易位系和生产上已推广使用的含有长穗偃麦草血缘关系的品种小偃54的抗条锈性及其抗条锈性遗传机制,进而对小麦-簇毛麦易位系V9128-1和高温抗病品种小偃54的抗条锈基因进行了分子标记定位工作。取得以下结果:1、采用我国目前小麦条锈菌流行小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、Su4、Su11、Su14对7个抗病种质小麦-簇毛麦易位系V9128-1、V9128-3、V9129-1、V3、V4、V5、V12及亲本簇毛麦,7182进行接种鉴定。结果表明:7个易位系的抗病谱存在着明显的差异,据基因推导方法和系谱分析,可初步推测这7个易位系所包含的抗条锈基因不尽相同。同时发现个别簇毛麦易位系尚不稳定,仍对条锈菌呈抗感分离状态,有待继续自交选育,使抗病基因纯合稳定。2、对3个普通小麦-簇毛麦易位系的抗条锈性进行遗传分析,结果表明:（1）小麦-簇毛麦易位系V9128-1对条锈菌CYR30的抗条锈性由一对显性基因控制。（2）小麦-簇毛麦易位系V9128-3对条锈菌CYR31的抗条锈性为两对显性基因控制。（3）小麦-簇毛麦易位系V3对条锈菌CYR31的抗条锈基因由一显一隐两对基因控制。3、利用SSR技术对小麦抗病种质小麦-簇毛麦易位系V9128-1对CYR30的一对显性抗条锈基因进行了分子定位。从121个SSR引物组合中筛选到两个与抗病基因YrV1（暂命名）紧密连锁的微卫星标记Xgwm566和Xgwm376,遗传距离分别为3.6cM和5.5cM;将该抗条锈病基因定位于小麦3B染色体短臂上。这两个标记不仅能在小麦-簇毛麦易位系V9128-1中检测到,并且抗病基因供体亲本簇毛麦中也能检测到。综合抗病基因来源和分子生物学试验结果,可以推断YrV1很可能是一个来自簇毛麦并与已知抗条锈病基因不同的新基因。4、对高温抗病品种小偃54高温抗病表达特点的研究结果表明,只有接种后高温处理才对高温抗病品种抗条锈性表达有效,接种前的高温处理对高温抗病品种抗条锈性表达无效,即小麦对条锈病的高温抗病性是由病原菌侵染和温度双重诱导而表达的。二次接种后常温处理,抗病品种不表达抗病性,而高温处理对高温抗病品种的抗病性表达才有效,说明小麦对条锈菌的高温抗条锈性在高温的一次性诱导后不能全生育期表达。5.从抗条锈性生物学表型、经典遗传、分子标记水平,三个不同层次研究小偃54在高温条件下对小麦条锈病的小种专化与非小种专化抗病性,结果表明:小偃54在高温条件下对不同的条锈菌生理小种的抗病性在生物学表型、经典遗传、分子标记水平上均不一致,具有小种专化的特点而不具有非小种专化的特点。6、以一整套中国春单体为材料,用单体基因定位技术把小偃54对CYR32的一对隐性抗条锈基因定位在2A染色体上。采用SSR分子标记技术,检测接种CYR31和CYR32分别构建的149株和169株F2代群体单株,找到了与小偃54高温抗条锈基因连锁的SSR分子标记Xgwm372和Xwgdm67,连锁分析结果表明:Xgwm372与抗病基因Yrxy54-1的连锁距离为4.72cM。这两个基因位于2AL和7DS上,通过与2A和7D上的已知基因进行比较,证明这两个基因不同于已知基因,可能为新发现的高温抗条锈基因。7、通过对中国春苗期及成株期在高温条件下的抗病性鉴定以及小偃54×中国春和小偃54×铭贤169两个F2组合群体接种CYR32的抗条锈性遗传分析,结果表明:中国春为一高温抗病品种,且为全生育期高温抗病品种,对CYR32的抗条锈性由一对基因控制。