小麦赤霉病抗性分子标记的筛选及其利用

以4个来源不同的小麦赤霉病抗源为材料,筛选与赤霉病紧密连锁的抗性标记,并进行赤霉病抗性数量性状原点(QTL)定位.结果表明:4个来源不同的抗赤霉病品种所携带的主效抗性QTL均在染色体3BS上,尽管它们的抗性效应不相等,但位置相同,均在Xgum533与Xgum493之间.在此基础上,将筛选到的SSR抗性标记在抗感程度不同的品种和高代品系中进一步验证,寻找有效的赤霉病抗性连锁标记.结果表明,选用Xgum533、Xgwm493或Xbarcl33赤霉病抗性紧密连锁标记,在多基因聚合育种群体和回交育种群体中,单标记选择效率可达70%左右.由此可见,在传统育种基础上,运用分子标记辅助选择,进行小麦赤霉病抗性改良,可提高赤霉病抗性选育效果.     

幼胚培养与标记辅助选择培育抗赤霉病小麦新种质

通过分子标记辅助选择技术和幼胚培养方法,以抗赤霉病小麦品种苏麦3号为供体亲本,以弱筋小麦品种扬麦15为受体和轮回亲本,利用抗性基因紧密连锁的SSR标记Xgwm 493、Xgwm 533筛选和田间赤霉病抗性鉴定,获得15个农艺性状似轮回亲本且含有目标基因的品系.表明利用与抗性基因紧密连锁的分子标记辅助育种,是一种有效的途径,可以实现培育小麦赤霉病新种质的目标.     

春小麦赤霉病主效抗性基因的 S S R 分子检测与应用研究

为提高黑龙江省农业科学院小麦赤霉病抗性种质创新能力和抗赤育种水平,向生产提供优良的小麦赤霉病抗性新材料,以苏麦3号衍生材料为研究对象,以病小穗为评价指标,运用单位花滴注对2011年产量鉴定13份材料、F618份材料、F532份材料进行田间抗赤霉病性鉴定,同时用覆盖苏麦3号、在3BS、6BS上与小麦抗赤霉病紧密连锁的主效抗性基因相关的SSR标记:Xgwm493、Xwmg533、Xgwm389、barc133、barc147、barc102(3BS)和Xgwm644、Xgwm133、barc101(6BS)对这些材料进行分子检测,以研究其表现型与基因型的关系.结果表明:经田间鉴定出的25份抗性材料中15份抗性材料在主效抗性位点3BS和6BS上分别存在相应的抗性基因.说明这15份材料具有表现型和基因型的统一.有10份抗性材料在3BS和6BS上均不存在相应抗性基因,20份感病材料3BS和6BS上存在相应的抗性基因.     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是全球性的小麦病害,也是为害中国小麦生产的主要病害之一,尤其是长江中下游冬麦区,应用抗病品种是减轻小麦赤霉病危害的有效手段。本研究试图建立适宜南方麦区的小麦细胞工程、分子标记辅助选择与常规育种相结合的抗病育种体系,提高小麦赤霉病抗性改良效果。运用诱导体细胞无性系变异和DON毒素突变体的诱导与筛选;异源杂种幼胚培养;花药培养和染色体消失等单倍体诱导技术等创造抗赤霉病新种质,选育抗病新品种(系)。并运用分子作图,对主要抗源苏麦3号、望水白等进行赤霉病抗性分子定位和筛选,寻找与其紧密连锁的分子标记,为小麦抗赤霉病标记辅助选择提供有效标记。建立和完善小麦体细胞无性系变异诱导技术和单倍体诱导技术;创造出一批赤霉病抗性强而稳定,丰产性优良的新抗源;育成了生抗1号、生抗2号和生选3号、生选4号共4个高产、抗赤霉病小麦新品种;对望水白,苏麦3号和宁894037等主要抗源进行QTL定位,并获得了与赤霉病抗性连锁的分子标记,并对3BS主效QTL区域的相关标记在育种群体中的辅助选择进行了比较验证,初步建立了抗赤霉病分子标记辅助选择体系。20多年的实践表明:①运用生物技术与传统育种技术相结合,可以缩短新品种育成年限,提高抗...     

小麦抗叶锈病基因Lr19 的SSR标记

 选取小麦感叶锈病亲本Thatcher、6个以Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈近等基因系及TcLr19与Thatcher杂交F2代为材料，开展了小麦抗叶锈基因Lr19的微卫星分子标记研究；从13对微卫星引物中筛选出了1对在亲本及TcLr19×Thatcher F2抗感群体间揭示多态性的引物Xgwm44，并获得了1个与小麦抗叶锈基因Lr19紧密连锁的SSR标记Xgwm44139bp，此标记位点与Lr19基因之间的遗传距离为0.9cM。该研究可为分子标记辅助育种及构建遗传图谱、物理图谱和基因克隆奠定了基础。     

小麦品种中梁16的抗条锈性研究

小麦条锈病是小麦生产上最严重的世界性病害之一。小麦品种中梁16具有抗逆性强、高产、抗条锈性强等优良特性。为明确其抗条锈性遗传规律,利用条锈菌小种CYR30对中梁16与感病品种铭贤169及其杂交后代进行苗期抗条锈性遗传分析。结果表明,中梁16对CYR30小种具有良好的抗性,由1对显性基因控制,暂命名为Yr Zhong16。通过分子标记分析,获得了与Yr Zhong16连锁的4个SSR标记Xwmc696、Xgwm644、Xbarc95和Xgwm131。其中与Yr Zhong16最近的侧翼位点为Xgwm644和Xbarc95,其遗传距离分别是2.3和3.5 c M。根据SSR标记的定位结果,将Yr Zhong16定位在小麦染色体7BL上。这些与Yr Zhong16连锁的分子标记为利用中梁16抗条锈病基因进行抗病基因聚合和分子标记辅助育种奠定了基础。     

小麦抗叶锈病基因LrAlt的比较基因组学分析

斯卑尔脱小麦材料Altgold含有小麦抗叶锈病基因LrAlt。该基因被定位于小麦2A染色体短臂末端。本研究基于小麦与短柄草和水稻基因组良好的共线性关系,对小麦抗叶锈病基因LrAlt进行比较基因组学分析,发现该基因所在基因组区域对应于短柄草第5染色体和水稻第4染色体的直系同源基因组区域,据此开发出与LrAlt连锁的EST-STS标记BE498683、BE471132.1、BG605273和CD454629,并构建了LrAlt的遗传连锁图谱,这4个EST-STS标记与Xbarc212共分离,位于LrAlt近着丝粒侧,距离LrAlt 1.9cM。同时,通过筛选Graingenes 2.0公布的位于LrAlt附近的SSR标记,发现Xbarc124、Xgwm614与LrAlt紧密连锁,均与Xbarc212共分离。本研究通过比较基因组学的策略和筛选Graingenes 2.0公布的SSR标记,共得到与LrAlt紧密连锁的9个新的分子标记,为构建LrAlt的高密度精细遗传连锁图谱、分子标记辅助选择和基因聚合奠定了基础。     

小麦抗赤霉病遗传育种研究进展及思考

小麦赤霉病是世界性病害,严重危害小麦生产,已成为我国粮食安全的重大威胁.国内外在小麦赤霉病抗源筛选、抗病基因发掘与克隆及抗赤霉病育种等方面取得重大进展.从抗赤霉病早期遗传研究、抗病基因/QTL挖掘、基因/QTL效应研究和抗病基因克隆等方面回顾了抗赤霉病遗传研究进展,并对基于表型选择和分子标记辅助的抗赤霉病育种成就进行了总结.在分析现有普通小麦抗源和外源抗性材料的育种利用局限的基础上,针对性地提出3点建议:一是加强对已育成和推广品种的抗性鉴定,筛选其中的抗病品种进行抗病基因研究;二是利用抗病基因的加性效应聚合现有品种携带的不同抗病基因,减少抗病基因与不利农艺性状的连锁累赘,培育抗赤霉病高产品种;三是加大外源基因的发掘、改造和利用.     

和尚麦中抗条锈基因的SSR标记定位研究

利用SSR标记技术对小麦农家品种和尚麦中的抗条锈病基因进行了分子标记筛选.在290对微卫星引物中,发现引物Xwmc216,Xgdm126,Xgwm153,Xbarc188和Xbarc81在抗亲、感亲和抗池、感池之间有差异.群体验证的结果表明,Xwmc216,Xgdm126,Xgwm153,Xbarc J88和Xbarc81与和尚麦中抗病基因连锁,基因和标记之间的顺序为着丝点-Xwmc216-YrHe-Xgdm126-Xgwm 153-Xbarc J88-Xbarc81,遗传距离依次为25.7,14.7,18.4,3.7和5.4 cM.根据SSR标记在染色体上的分布,将和尚麦中所含有的抗病基因定位于1B染色体长臂上.根据该基因在染色体上的位置与抗病谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈基因.暂定名为yrHe.     

小麦赤霉病遗传与基因定位的研究进展

综述了小麦赤霉病抗性表现与鉴定方法、遗传机理,表型性状对赤霉病抗性的影响,抗、感赤霉病基因的定位与分子标记,以及标记辅助选择在赤霉病育种中的应用等方面研究.分析了小麦赤霉病遗传和基因定位研究进展,并对赤霉病抗性育种研究进行了展望.     

小麦白粉病抗病新基因PmHNK的遗传分析和分子标记定位

 【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周 98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST-SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK 连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、Xwmc326、Xgwm299、PmHNK、Xgwm108,Xgwm299和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为4.2 cM、5.6 cM,最远标记Xbarc77与PmHNK图距为10.6 cM,并将PmHNK 定位于3BL。【结论】抗病鉴定、遗传分析结合分子标记分析结果表明,PmHNK是一个白粉病抗病新基因。     

小麦赤霉病主要抗源抗赤霉病基因分子标记及其应用研究进展

小麦赤霉病是小麦生产中的重要病害,由于其抗性属数量性状遗传,易受环境影响,抗性改良进展缓慢,分子标记辅助选择被认为是提高抗性改良效率的有效途径。综述了苏麦3号、望水白及其它小麦抗源材料分子标记的研究进展,探讨了小麦赤霉病分子标记现状及辅助育种改善赤霉病抗性的应用前景。     

簇毛麦易位系V9125-2抗条锈基因YrWV的遗传分析和SSR分子标记

[目的]对高抗条锈病的簇毛麦易位系V9125-2进行研究,明确其抗病性遗传特点,并对其抗条锈病基因定位,为选育优质抗源材料提供依据.[方法]采用中国当前流行的7个条锈菌生理小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33以及Su11-4、Su11-11对簇毛麦易位系V9125-2和铭贤169的杂交后代进行...     

小麦品系西农1163-4抗叶锈病基因的遗传分析和分子作图#br#

【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标记Xbarc8、Xgwm582、Xwmc269和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3),将LrXi定位于小麦1BL染色体上。距离最近的2个微卫星位点是Xgwm582、Xbarc8,与抗叶锈基因间的遗传距离分别为2.3 cM和3.2 cM。【结论】LrXi位于1BL染色体,抗叶锈表现不同于所有已知抗叶锈病基因,该基因的发现将有利于丰富中国抗叶锈病基因资源,为培育持久抗病品种奠定基础。     

小麦品系西农1163-4抗叶锈病基因的遗传分析和分子作图

【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标记Xbarc8、Xgwm582、Xwmc269和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3),将LrXi定位于小麦1BL染色体上。距离最近的2个微卫星位点是Xgwm582、Xbarc8,与抗叶锈基因间的遗传距离分别为2.3 cM和3.2 cM。【结论】LrXi位于1BL染色体,抗叶锈表现不同于所有已知抗叶锈病基因,该基因的发现将有利于丰富中国抗叶锈病基因资源,为培育持久抗病品种奠定基础。     

Genetics and Molecular Mapping of Stripe Rust Resistance Gene YrShan515in Chinese Wheat Cultivar Shan 515

Stripe rust is one of the most important wheat diseases worldwide. To identify new resistance genes is significant in wheat breeding. In this study, stripe rust resistance of a Chinese cultivar Shah 515 was tested with Chinese predominant races of P. striiformis f. sp. tritici in the seedling stage, and genetic analysis and simple sequence repeats (SSR) technique were used to identify the inheritance model of seedling stripe rust resistance in cultivar Shan 515 and to mark the sites of resistance gene(s) on chromosome. The genetic analysis indicated that the resistance of Shan 515 against Su 11-4 was conferred by a single dominant gene, which was temporarily designated as YrShan515. Using bulked segregant analysis (BSA) and SSR markers, 12 SSR markers (Xwmc335, Xwmc696, Xwmc476, Xbarc267, Xgwm333, Xwmc653, Xwmc396,Xgwm213, Xgwm112, Xgwm274, Xcfd22, Xgwm131, and Xwmc517) located on wheat chromosome 7BL were linked to YrShan515 with genetic distance ranging from 3 to 24 eM. Based on the previously published genetic map and Chinese Spring nulli-tetrasomic analysis, YrShan515 was located on wheat chromosome 7BL. Polymorphism of wheat cuitivars collected from Huanghuai wheat grown regions were screened with two markers, Xwmc653 and Xbarc267, and all of these wheat cultivars tested did not present the polymorphic bands as Shan 515 did. Therefore, it suggested that YrShan515 might be a allele of the available yellow rust resistance gene. The mapping of the new resistance gene in Shan 515 is useful for wheat breeding and diversification of resistance genes against stripe rust in commercial wheat cultivars in China.     

ARz×扬麦158群体对小麦抗赤霉病性的QTL分析

通过单粒传法构建了含130个家系的AR z×扬麦158 F6∶7重组自交系群体(R IL),并采用田间病圃自然发病和喷洒悬浮孢子液两种方法对该群体进行赤霉病田间抗性鉴定;利用SSR标记对群体中控制抗赤霉病性的QTL进行定位分析。结果表明:群体中各家系的病情指数在所有试验中都存在很大的变异,在2002年、2003年和2005年其变异幅度分别为20.0%~80.0%,10.6%~74.6%和33.2%~89.0%;不同年份间的病情指数具有中等程度的相关性,且都达到了极显著水平(P<0.000 5);Xgwm114、Xgwm296、Xgwm111.2等15个SSR标记位点与群体抗赤霉病性显著相关,这些位点分别位于2DL、3BL和7DL等染色体上;经区间作图分析发现位于染色体7D上的Xwm c 94~Xwm c273.2区间存在一个抗赤霉病QTL,它在3年试验中的LOD值分别为1.5、2.6和2.0,可解释病情指数变异率的5.8%、8.7%和6.7%,Xgwm114是与该抗赤霉病QTL紧密连锁的标记位点,位于该抗性QTL的峰值区域。     

Molecular Mapping of a Gene for Resistance to Stripe Rust in Wheat Variety PIW138

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici （Pst）, is one of the most damaging diseases of common wheat （Triticum aestivum L.）. Wheat variety PIW138 introduced from Pakistan is resistant to the currently prevailing Pst race CYR32 in China. In this study, the bulked segregant analysis （BSA） method and simple sequence repeat （SSR） markers were used to map the stripe rust resistance gene in PIW138. The resistant and susceptible DNA bulks were prepared from the segregating F2 population of the cross between Thatcher, a susceptible variety as the female parent, and PIW138 as the male parent. The segregation of resistant and susceptible F2 plants inoculated with CYR32 indicated that single dominant gene determined the reactions of PIW138 line and temporarily designated as YrP138. Total 200 SSR primers were screened, and 4 SSR markers, Xwmc52, Xbarc61, Xgwm268, and Xgwm153, on chromosome 1B were found to be polymorphic between the resistant and the susceptible DNA bulks as well as their parents. Genetic linkage was tested on the segregating F2 population with 259 plants, including 196 resistant and 63 susceptible plants. All 4 SSR markers were linked to the stripe rust resistance gene in PIW138. The genetic distances of Xwmc52, Xbarc61, Xgwm268, and Xgwm153 to the resistance gene were 29.8, 6.2, 6.8, and 8.2 cM, respectively.     

小麦蛋白磷酸酶2A结构亚基基因TaPP2Aa的功能标记作图

 【目的】开发小麦抗旱相关蛋白磷酸酶结构亚基基因TaPP2Aa的功能标记并作图,为分子标记辅助选择抗逆育种提供依据。【方法】测序得到普通小麦及其野生近缘种TaPP2Aa的基因序列,分析其SNP位点差异,设计3对基因组特异引物和6对基因组内等位基因特异引物,利用中国春缺四体对TaPP2Aa进行染色体定位,利用RIL群体（Opata 85×W7984）和DH群体（旱选10号×鲁麦14）进行该基因的功能标记作图。【结果】TaPP2Aa定位于小麦第5同源染色体群上;TaPP2Aa-B位于RIL群体5B的标记区间Xwg909—Xgwm67,与2个标记的遗传距离分别为4.0 cM和3.6 cM,在DH群体5B染色体的标记区间Xgwm234—WMC363,与WMC363的遗传距离为7.5 cM;在2个遗传群体中与标记Xgwm67的距离分别为3.6 cM和11.4 cM。TaPP2Aa-D位于RIL群体染色体5D的标记区间Xcmwg770—Xbarc205,遗传距离分别为9.8 cM和10.0 cM。【结论】确定了TaPP2Aa所在的染色体位置,通过与DH和RIL 2个遗传作图群体中已有的抗逆主效QTL进行对比分析,明确了TaPP2Aa与小麦抗逆性状QTL具有遗传连锁关系,开发的功能标记可用于小麦抗逆性状的分子标记辅助选择。     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...