ICARDA小麦种质抗条锈资源筛选和抗病基因分析
小麦条锈病是由条形柄锈菌引起的气传性叶部病害，是一种世界性传染病害。我国是世界上最大的小麦条锈病发病区域，流行年份严重影响小麦产量，威胁小麦的安全生产。培育栽种抗病品种，是控制小麦条锈病最有效且利于环保的措施。我国小麦条锈病抗源匮乏，抗病基因布局单一加之条锈菌的持续更新变异，使我国小麦条锈病的预防和控制面临很大困难。因此，广泛搜集抗病材料，挖掘新的抗病基因，实现小麦品种抗条锈病基因的多样化显得尤为重要。育种实践得出，引进并合理利用国外种质资源，是抗病育种的有效途径。 对从国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）引进的小麦种质进行抗条锈病评价和分子检测，挖掘新的抗条锈病材料，丰富我国条锈病抗病基因库，以期为抗病育种提供新型抗病资源。203份ICARDA材料，2016年(CYR32、CYR33)、2017-2018(CYR32，CYR34)年杨凌人工接种毒性谱宽且流行的混合小种实施成株期抗病性鉴定，2018年分别进行甘肃天水平南镇万家村和四川江油武都镇海金村这两个处在条锈病流行发展关键结点位置的自然发病圃开展田间成株期抗病性鉴定，2018年在温室用当前流行频率最高的CYR32与CYR34条锈菌小种进行分小种苗期抗病性鉴定，结合苗期和成株期抗病性结果，评价材料的综合抗病性特征；挑选分子标记如Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26的稳定分子标记，这些是在中国小麦抗病品种中曾大面积采用但丧失抗病性和虽不被广泛使用但仍表达抗性的抗病基因，对具有稳定成株抗性的材料进行已知抗病基因的检测，结合抗谱分析，推测可能携带的抗病基因；利用K-means聚类方法，并结合系谱，评价稳定成株抗性材料抗病性之间的遗传差异；并进行关键农艺性状的调查，为育种家有效使用抗源提供依据。 203份材料中，筛选出稳定成株期抗性的材料107份包含：兼具苗期抗性的材料31（29.0%）份，苗期对CYR32和CYR34分别表现高抗的材料有2份（1.9%）和28份（26.2%），对CYR32和CYR34均表现抗病的仅有1份（0.9%）；只表现成株期抗性的材料76份（71.0%）。分子检测结果分析，107份材料中，检测到Yr9(51份)、Yr10(2份)、Yr17(30份)、Yr18(56份)，这几个基因以单独或几个基因组合的形式存在；没有检测到Yr5、Yr15、Yr26；12份抗条锈表现良好的材料未检测到任何基因，推测可能携带的是未开发分子标记的已知基因，也可能是新基因。农艺性状调查显示，107份材料中可以筛出某一农艺性状突出和同时在多个农艺性状表现良好的材料，为育种家选用抗源提供参考，提高抗源的利用率。通过抗病鉴定，评价和基因筛选，农艺性状调查，获得107份具有稳定成株抗性的材料，12份可能含有未知基因，为抗病育种供应新的多样性抗源；43份含基因聚合的材料，为条锈病基因的合理布局提供基础。掌握了107份材料的农艺性状特征，有31份农艺性状突出的材料可以为育种家高效利用抗源提供依据。
小麦;抗病育种;抗病基因;基因鉴定
西北农林科技大学
硕士
作物学
韩德俊
2019
中文
S512.103.4
2019-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）