中国小麦条锈菌鉴别寄主尤皮Ⅱ号、阿夫抗条锈病基因定位及分子标记

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小麦条锈病是一种世界性病害,中国是世界上最大的小麦条锈病流行区,条锈菌又是一个相对独立的流行区系。由于小麦条锈菌尚未发现有性阶段,利用寄主的抗病基因也就成为鉴定小种致病基因的唯一途径。因此,明确中国小麦条锈菌鉴别寄主的抗条锈基因及其遗传特点,是监测小麦条锈菌生理小种动向,进行生理专化研究的基础,并将我国小种鉴定和品种抗病性分析提高到基因分析水平,将基因分析工作纳入国际轨道,为抗病育种和基因布局提供依据。尤皮Ⅱ号、Hybrid46、阿夫是重要的中国小麦条锈菌鉴别寄主,明确其抗条锈基因,并标记、定位,具有重要的理论与实际意义。 本研究采用常规杂交分析方法,明确了以中国小麦条锈菌鉴别寄主尤皮Ⅱ号为抗性供体,以至今尚未发现有抗条锈基因的Taichung29为背景转育而成的抗条锈近等基因系Taichung29*6/尤皮Ⅱ号对中国条锈菌系Su—1的抗性由1对显性基因控制。通过SSR标记定位技术,选用位于2B、4B染色体上的SSR引物,对近等基因系Taichung29*6/尤皮Ⅱ号及其轮回亲本Taichung29和基因供体尤皮Ⅱ号的基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析,结果显示,在99对SSR引物中有2对引物WMS501和WMC335在近等基因系和轮回亲本间稳定扩增出了有多态性的DNA片段,在近等基因系中扩增出的特异片段同时也出现在抗性供体亲本尤皮Ⅱ号中。遗传连锁性检验表明,微卫星标记WMS501与目的基因连锁,在抗、感亲本中扩增出多态性条带为WMS501-190bp和WMS501-182bp,并证明该基因为YrJu4。而所获标记WMC335与目的基因不连锁。用Xgwm501检测159株F2代群体中抗、感单株,有1株发生交换,Mapmaker软件计算WMS501标记位点与目的基因的遗传距离为1.2cM,LOD值74.54:根据Rder等(1998)微卫星图谱,确定抗条锈基因YrJu4位于2B染色体的长臂上。尤皮Ⅱ号是具有特别鉴别能力的中国小麦条锈菌鉴别寄主,建议将此基因按国际编号命名为Yr34。按照基因供体Hybrid46所含抗条锈基因Yr3b,Yr4b、YrH46及其染色体定位,选用6A、3B、6B染色体上116对SSR引物,对其近等基因系Taichung29*6/Hybrid46及其轮回亲本Taichung29基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析。结果表明,有10对引物在近等基因系和轮回亲本间有多态性。为进一步标记和定位该基因奠定了基础。 采用常规杂交分析方法,对铭贤169与阿夫杂交的F1、F2、BC1代及其亲本进行抗性鉴定和统计分析,结果表明,阿夫对2E16菌系的抗性至少由1对显性抗条锈基因控制;通过单体分析将阿夫抗2E16菌系的1对显性基因定位在3B染色体上,等位性分析表明该基因不同于目前的已知基因。
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