几个小麦品种（系）抗条锈病基因遗传分析和分子定位

【摘要】小麦条锈病是影响小麦生产最重要的病害之一，不断地挖掘、研究、利用新的抗条锈病基因，增加品种抗病基因的多样性，是控制小麦条锈病流行危害的最重要的措施。本研究内容主要有：对美国小麦条锈菌鉴别寄主Druchamp的苗期（全生育期）抗病性和高温成株抗病性QTL(Quantitativetraitloci/locus)定位；对三个小麦-簇毛麦易位系苗期抗条锈性遗传分析，并对其中两个易位系的抗条锈病基因分子作图；对五个小麦-华山新麦草易位系进行苗期抗条锈性遗传分析。本研究取得主要结果如下：1.利用Druchamp和MichiganAmber杂交F8重组自交系（Recombinantinbredline，RIL）群体，通过SSR和SNP标记全基因组分析，对该群体条锈病全生育（苗期）抗病性和高温成株抗病性进行QTL定位。采用复合区间作图法，检测到4个在多个环境下表达的高温成株（HTAP）抗病性QTLQYrdr.wgp-1BL.2，QYrdr.wgp-2BL，QYrdr.wgp-5AL和QYrdr.wgp-5BL.1，分别位于1BL，2BL，5AL和5BL染色体上，解释表现型变异的，2.36-31.04%，2.81-15.65%，3.24-17.22%和2.42-15.13%，紧密连锁标记分别为SNP标记：Xiwa8581，Xiwa7583，Xiwa2558和Xiwa6383；4个在部分环境下检测出来的HTAPQTLQYrdr.wgp-1BL.1，QYrdr.wgp-1DS，QYrdr.wgp-3AL和QYrdr.wgp-6BL，分别位于1BL，1DS，3AL和6BL染色体上，解释表现型变异的1.94–10.19%，2.04–27.24%，1.78–13.85%和1.69-21.63%，最近连锁标记分别为：SSR标记Xgwm131，SNP标记Xiwa2268，Xiwa6834和Xiwa6420。还检测到3个苗期抗病性QTL,分别位于染色体5BL(QYrdr.wgp-5BL.2),5DL(QYrdr.wgp-5DL)和6BL(QYrdr.wgp-6BL.2)，解释表现型变异的5.47–36.04%,9.27–11.94%,和13.07–20.36%，离得最近的标记分别为：SNP标记Xiwa6271，Xiwa8331和Xiwa3297。与这些QTL紧密连锁的标记可作为小麦条锈病抗性改良的有效辅助工具。2．对3个小麦－簇毛麦易位系的抗条锈性遗传分析结果表明：V9128-1对CYR30、CYR32和Sun11-4的抗病性由一对显性基因控制，对CYR31的抗病性由一显一隐两对基因独立控制；V9128-3对CYR30、CYR32、CYR31和Sun11-4的抗病性均由一对显性基因控制；V3对CYR29的抗性由两对显性基因独立控制，对CYR31的抗病性由一显一隐两对基因独立控制或由单显性基因独立控制，对CYR33的抗病性由两个显性基因独立作用或三个显性（其中一个基因独立作用另两个基因共同作用）基因控制，对CYR32和Sun11-4的抗病性都是由两对显性基因互补作用，对Sun11-11的抗性由一对显性基因独立控制。等位分析表明，V9128-1与V9128-3对CYR32、CYR31和Sun11-4可能都含有相同或紧密连锁的抗病基因，V9128-1与V3对CYR30、CYR32和Sun11-4的抗病基因都不同,但可能至少含有一对相同或紧密连锁的抗CYR31基因，V9128-3与V3抗CYR30、CYR32和Su-4的基因都不同，但可能含有相同的或紧密连锁的抗CYR31基因。可见各易位系的易位片段所含基因存在明显的差异。利用BSA法和分子标记技术，获得了两个与V9128-3抗Sun11-4基因YrHV(暂时命名)连锁的分子标记Xgwm356和Xwmc658，将该基因定位于小麦染色体2AL上，Xgwm356和Xwmc658与目标基因的遗传距离分别为8.5cM和5.6cM；发现2个RGAP标记和7个SSR标记与V3对Sun11-11的抗锈基因YrV3(暂时命名)连锁，侧翼标记Xgwm124和Xcfa2147，与YrV3的遗传距离分别为3.0和3.8cM。这些抗性基因及其紧密连锁的分子标记对抗条锈病性育种和抗病基因转移聚合具有重要意义。3．通过对五个普通小麦-华山新麦草易位系与铭贤169杂交的F1、F2、F3和BC1代遗传分析结果表明：H9015-17-1-9-6对CYR32和CYR33的抗病性均由1对显性基因控制；H9014-14-4-6-1对Sun11-4的抗病性由1对显性基因控制，对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制；H9014-27-1-3-5-5对CYR23的抗病性由两对显性基因独立作用；H9014-27-1-3-5-5对CYR32和CYR33的抗病性均由一对显性基因控制，对Sunll-4的抗病性由两对显性基因独立作用控制；H9020-1-6-8-3对CYR33的抗病性由1对显性基因控制；H122对Sunll-4、CYR29、CYR31和CYR32的抗病性均由一对显性基因控制，对Sunll-11和CYR33的抗病性均由一对隐性基因控制。这些抗病基因将成为小麦抗条锈病育种的重要资源。
【作者】侯璐；
【导师】井金学；
【作者基本信息】西北农林科技大学，植物病理学，2013，博士
【关键词】条锈病；小麦；簇毛麦；遗传分析；分子作图；抗条锈病基因/QTL；

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