利用小麦55K SNP芯片初定位“川中”鹅观草成株期抗条锈病基因YrK1007

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小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)引起的真菌病害,严重威胁小麦产量。虽然化学防治取得一定成效,但是培育抗病品种是防治小麦条锈病最安全和有效的方法。普通小麦的改良依赖于丰富的遗传多样性,而小麦育种中所需的大多数有利遗传变异都能够由小麦族的野生近缘种作为基因源提供。鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)是禾本科小麦族鹅观草属(Roegneria C.Koch)多年生草本植物,六倍体(2n=6x=42),含StStYYHH基因组,是普通小麦的三级基因源,其优异的基因可拓宽小麦遗传基础,提高小麦抗病、抗逆等特性。本研究通过对“赣饲1号”鹅观草和“川中”鹅观草杂交构建的F2群体及F2:3家系进行田间抗条锈病鉴定,利用小麦55K SNP芯片技术,对“川中”鹅观草所携带的抗条锈病基因YrK1007进行初定位,主要结果如下:1.鹅观草成株期鉴定结果表明:2017年165株F2代群体中,120株表现为抗病,45株表现为感病,分离比符合3R∶1S(χ2=0.455,P=0.500)。2018年160株F2代群体中,121株表现为抗病,39株表现为感病,分离比符合3R∶1S(χ2=0.33,P=0.855)。对F2:3家系调查结果显示,全部抗病的株系有37份,全部感病的株系有40份,剩余的83份表现出杂合型表型,符合1:2:1分离比(χ2=0.338,P=0.845)。抗性遗传分析表明,“川中”鹅观草的抗性由一个显性抗病基因控制,暂命名为YrK1007。2.通过小麦55K SNP芯片对165份F2代材料DNA进行检测以及基因分型,一共得到六种类型的标记数据53064个,选取其中三种类型的标记共计10860个用于构建遗传图谱,剔除冗余标记后最终得到了由1662个标记构建的遗传连锁图谱。遗传图谱包含三个连锁群:第一连锁群(LG1)总长917.22cM,含有1072个标记;第二连锁群(LG2)总长393.09cM,含有562个标记;第三连锁群(LG3)总长102.41cM,含有28个标记。3.使用QTL IciMapping软件,结合田间表型性状和遗传图谱信息进行基因定位,LOD值阈值设置为2.5,结果检测出1个位点。将鹅观草抗条锈病基因YrK1007初步定位于第一连锁群上标记AX-111575769和标记AX-109554178间遗传距离为2.3cM片段上,LOD值为2.56,解释了6.29%的表型变异。4.将2个连锁标记与普通小麦中国春基因组物理图谱比对,发现这两个标记位于1D染色体上大约320Mb间隔区域内;与节节麦基因组物理图谱比对,发现这两个标记位于1D染色体上大约324Mb间隔区域内,与普通小麦比对结果基本一致;与栽培大麦基因组(H)物理图谱比对,将2个连锁标记定位于4H染色体上大约8Mb间隔区域内。
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