小麦品系L224-3苗期及成株抗叶锈病基因的分子作图
在三种小麦锈病中，小麦叶锈病的分布最为广泛。病害严重时，可造成小麦种植区大面积的减产，对小麦品质亦有重要影响。近年来，随着全球气候变暖，小麦叶锈病的危害日渐严重。小麦对叶锈的抗性依据是否为小种专化型分为两类，小种专化抗性属于单基因抗性，大多表现在苗期，抗性极易丧失;非小种专化抗性又称为成株慢锈性，多表现为多基因控制的数量性状，抗性较持久。因此，对小麦抗叶锈性的研究，须从苗期和成株期两方面开展，才能对小麦抗性资源有较为全面的了解。小麦品系L224-3是由河南省黄泛区农科所引进的一个优良的小麦抗叶锈病品系，在苗期及成株期对目前我国大多数的叶锈菌生理小种均表现出良好的抗性。对其进行苗期及成株期的抗叶锈性鉴定、定位其可能含有的抗叶锈病基因，对发掘新的抗叶锈病资源，进而培育持久抗叶锈品种十分重要。
本研究对小麦品系L224-3在苗期及成株期两个生育期的抗性分别进行研究。在苗期利用抗病品系L224-3和感病品种郑州5389杂交获得的F2∶3家系接种小麦叶锈菌种FHDQ进行抗叶锈性遗传分析，同时结合分子标记对其可能含有的抗叶锈病基因进行定位。在成株期将抗病品系L224-3和感病品种郑州5389杂交得到的F2∶3家系作为试验材料，结合分子标记和两年的田间鉴定结果对小麦品系L224-3中可能含有的成株抗叶锈QTL位点进行分析。本研究取得的成果主要包括以下几个方面:
1.利用品系L224-3及37个携带已知抗叶锈病基因的对照品系接种15个中国小麦叶锈菌小种，进行基因推导，结果表明L224-3对所有Lr26无毒的小种均表现高抗，显示L224-3携带Lr26。由于L224-3对其它部分Lr26致病小种表现抗性，由此可得L224-3中还含有其它未知的抗叶锈病基因。
2.利用叶锈菌生理小种FHDQ接种L224-3、郑州5389杂交获得的144株F2∶3家系，进行抗叶锈性鉴定，鉴定结果经卡方检验，符合1∶2∶1的理论分离比例，推测L224-3的抗性是由1对显性基因控制的，暂命名为LrL224。
3.利用分离群体分组分析法(BSA)和分子标记技术对F2∶3家系进行分子标记检测，运用MapManager QTXb20软件对LrL224进行连锁分析并构建遗传图谱。标记分析表明LrL224与1BL上的4个SSR标记barc8、gwm582、wmc419、wmc694和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3)紧密连锁，其中距离最近的两个SSR标记为barc8、gwm582，与LrL224的遗传距离分别为4.3 cM和4.6 cM。
4.LrL224位于1BL染色体上，与目前已知的位于1BL染色体上的其它抗叶锈病基因进行比较，依据其抗病反应及染色体位置，推测其可能为1个新的抗叶锈病基因。
5.利用叶锈菌混合小种连续两年在田间对抗病品系L224-3和感病品种郑州5389杂交获得的F2∶3家系进行接种，在感病亲本郑州5389的严重度达到100％时进行田间严重度调查，结果显示抗病亲本的最终严重度在10％以下，表现良好的成株抗叶锈性。
6.以L224-3和郑州5389杂交获得的188个F2∶3家系为试验材料，利用SSR标记进行成株抗叶锈QTL分析。第一年检测到4个L224-3的成株抗性QTL位点QLr.hbau-2AS.1、QLr.hbau-2AS.2、QLr.hbau-2DS.1和QLr.hbau-2DL。与各个QTL位点紧密连锁的SSR标记分别为2A染色体上的barc124、wmc474;2D染色体上的barc297、cfd36，分别解释了23.39％、7.48％、16.81％和37.67％的表型变异。第二年检测到3个L224-3的成株抗性QTL位点QLr.hbau-2AS.1、QLr.hbau-2AS.2和QLr.hbau-2DL。与各个QTL位点紧密连锁的SSR标记分别为2A染色体上的barc124、wmc453;2D染色体上的barc297、cfd36，分别解释了23.60％、11.94％和62.00％的表型变异。其中QLr.hbau-2DS.1在第二年鉴定中并未检测到，表明该位点受外界环境影响较大。
小麦;抗叶锈病基因;遗传分析;QTL位点;分子作图
河北农业大学
硕士
植物病理学
李在峰;刘大群
2013
中文
S435.121.43
57
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）