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.     

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.     

分子标记在小麦抗赤霉病辅助育种中的应用

本研究探讨了与小麦抗赤霉病QTL紧密连锁的SSR标记Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a在育种早代材料中辅助选择的有效性。结果显示:虽然不同的育种世代具有最高选择效率的标记或标记组合不一样,但是Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a三标记一起的选择效率在F3和F4的筛选中均较高。建议小麦的抗赤霉病分子标记辅助育种选用Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a三标记一起进行筛选。     

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.     

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。     

分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用

以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系‘中野5112'为抗源,以优良水稻品种‘中稻88'和‘中粳Q-196'为受体材料,采用杂交和回交在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得70份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系.使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在孕穗期对44份重点株系进行抗性鉴定,所有株系在孕穗期都表现抗病.结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一简便、有效的途径.     

小麦赤霉病的抗性改良研究进展

综述了小麦赤霉病的危害、品种抗性遗传及小麦近缘种属材料对赤霉病的抗性等方面研究的最新进展。通过分析分子标记及抗性基因定位方面的研究结果,提出了小麦品种对赤霉病抗性改良的新途径。     

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。     

分子标记在优质蛋白玉米育种中的应用

通过与opaque-2（o2）基因紧密连锁的SSR分子标记phi057对X178和CA335回交群体回交一代BC1F1和回交二代BC2F1 o2基因的前景选择,发现可以在苗期对回交群体进行o2基因的检测和追踪,可提高选择的准确性.通过利用AFLP分子标记进行轮回亲本的背景选择,表明利用AFLP分子标记辅助选择可以使回交二代与轮回亲本的相似性比回交一代与轮回亲本的相似性显著增加,使位点进一步纯合,选择出与轮回亲本具有较高相似性单株个体,从而加快优质蛋白玉米育种进程, 为分子标记辅助选择QPM提供了重要理论依据.     

水稻抗褐飞虱基因Bph14和Bph15的分子标记辅助选择

【研究目的】褐飞虱是危害水稻的三大病虫害之一，利用品种自身的抗性是目前防治褐飞虱最经济有效的方法之一。为了选育抗虫品种，【方法】本研究以携带有抗褐飞虱主效基因Bph14和Bph15的抗虫品系B5为抗源，以优良杂交稻亲本9311和1826为受体材料，通过复交和回交，分别利用与Bph14和Bph15紧密连锁的SSR标记MRG2329和MS5在分离群体中进行分子标记辅助选择，【结果】最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的稳定株系。采用苗期群体鉴定技术，对其中的38份重要材料进行了抗虫鉴定，在26份Bph14单基因纯合株系中，92.31%的材料抗性水平在中抗以上，6份Bph15单基因纯合株系全为抗或高抗，聚合有Bph14和Bph15双基因的6份株系抗性都达到了高抗水平。【结论】说明在育种进程中利用与Bph14和Bph15紧密连锁的分子标记开展抗褐飞虱分子标记辅助育种是一种有效的途径。     

小麦品种川麦107对条锈病成株抗性的QTL定位

【目的】发掘川麦107中的条锈病成株抗性基因及与其紧密连锁的分子标记,为小麦持久抗性育种提供基因和分子标记辅助选择工具。【方法】在墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)Toluca试验站、中国成都和雅安3个环境下,对川麦107/Avocet-YrA组合的F5代重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体进行了小麦条锈病成株抗性鉴定,在此基础上利用SSR标记和复合区间作图法对成株抗性基因进行定位。【结果】在1B染色体长臂远端的Xcwem32和Xgwm818位点之间(连锁距离3.9cM)检测到1个主效QTL,暂定名为QYr.saas-1BL。该主效QTL在3个试验环境下分别解释19.3%、16.9%和27.4%的表型变异。【结论】QYr.saas-1BL是川麦107中对条锈病有持久抗性的成株抗性QTL。     

小麦抗赤霉病主效QTL Fhb2的遗传模式分析

为明确小麦抗赤霉病主效QTLFhb2的抗性遗传规律,采用单花滴注法接种,以病小穗数和病轴长为指标,对携带Fhb2的BC2F3、BC3F1和BC3F2小麦赤霉病的抗扩展性进行鉴定和评价。结果表明,Fhb2在温麦6号和漯麦9号2个不同的遗传背景中,杂合基因型和供体亲本苏麦3号基因型的病小穗数和病轴长均达显著差异,而与轮回亲本基因型之间的差异不显著,抗感分离比经卡方检验符合1∶3分离比例,其抗性遗传符合单个孟德尔因子控制的隐性遗传模式;携带Fhb2的纯合型单株表现出与轮回亲本相似的外观,可以作为育种材料直接利用。因此,通过与Fhb2紧密连锁分子标记的辅助选择,在F3及以后的世代中开展抗性和丰产性的鉴定筛选,将有助于提高育种效率。     

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。     

普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种抗赤霉病基因的分子鉴别

【目的】赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是世界范围内严重危害小麦生产的病害之一。十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)具有优良的赤霉病抗性,普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种西农509、西农511和西农529在田间展现出较强的赤霉病抗性。本文旨在对这3个品种的赤霉病抗性基因进行分子鉴别,为它们在小麦赤霉病抗性遗传改良中的应用提供理论依据。【方法】通过赤霉病菌(Fusarium graminearum)人工接种鉴定,明确3个小麦新品种对赤霉病的抗性水平。利用偃麦草E组染色体(臂)第1—7同源群的特异引物对3个普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种及其主要亲本小偃693、小偃597和十倍体长穗偃麦草进行分子鉴定,确定其长穗偃麦草的遗传区段。利用与长穗偃麦草7EL染色体上抗赤霉病基因Fhb7紧密连锁的标记对实验材料进行分析,明确该抗性基因与Fhb7的关系。【结果】鉴定结果表明,西农509、西农529和西农511的赤霉病抗性与中抗对照品种扬麦158的抗性水平相当,表现为中抗。105个长穗偃麦草E基因组特异标记中有7个在3个新品种中均能扩增出长穗偃麦草的特异条带,其中5个标记定位于7EL染色体臂上,2个标记定位于7ES染色体臂上。利用97个定位于7E染色体的特异标记进一步对小偃693、小偃597和3个新品种的遗传片段进行鉴别,结果表明20个标记能在5个长穗偃麦草衍生品种(系)扩增出稳定的十倍体长穗偃麦草的特异条带,其中包括与Fhb7紧密连锁的Xsdau K8、Xsdau K144、Xsdau K27、Xsdau K99、Xcfa2040和Xsdau K116等6个标记(7EL 149.00—7EL 153.77),即表明该区段源自于十倍体长穗偃麦草,跨距约89 c M。然而,已报道的7EL染色体臂末端与Fhb7两侧紧密连锁的分子标记Xsdau K60(7EL 153.77)、Xmag1932(7EL 154.70)、Xcfa2240(7EL 156.27)、Xsdau K66(7EL 158.02)、Xsdau K71(7EL 158.97)和Xsews19(7EL 160.00)等在3个新品种及小偃597中均没检出长穗偃麦草的特异条带。【结论】普通小麦-十倍体长穗偃麦草衍生新品种西农509、西农511和西农529具有较好的赤霉病抗性,携带来自于十倍体长穗偃麦草7E染色体的遗传区段,然而该抗赤霉病基因不同于Fhb7。     

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。     

小麦品种Bogatka抗白粉病基因的分子标记定位

为明确小麦品种Bogatka抗白粉病性状的遗传基础,利用感病亲本薛早和Bogatka以及其杂交所得"薛早/Bogatka"F1与薛早回交得到的BC1群体,进行遗传分析和分子标记定位。结果表明,Bogatka中含有1个显性抗白粉病基因,暂命名为MlBogatka。进一步利用BSA法对BC1分离群体进行分子标记检测,得到与MlBogatka基因连锁的分子标记STSBCD135、Xgwm501和Xwmc332,并构建遗传连锁图。根据这些分子标记的染色体定位信息,该基因位于小麦2B染色体长臂。综合对该基因的标记定位和Pm6基因特异分子标记检测结果,推测该基因可能是Pm6或与Pm6位点紧密连锁的抗白粉病基因。本研究结果为Bogatka在小麦抗白粉病育种中的利用提供了依据。     

小麦抗赤霉病种质筛选与Fhb1基因分布研究

为了筛选小麦抗赤霉病的种质资源,以省内外154个小麦栽培品种(系)为试验材料,采用单花滴注法进行赤霉病抗性鉴定,并利用Fhb1基因的诊断性标记进行基因型检测,明确该抗性基因的利用现状.结果表明:在154份小麦品种(系)中,16份表现中抗及以上水平,占供试种质的10.39％;中感材料27份,占17.53％;感病材料111份,占72.08％.在区域分布上,江苏地区来源品种(系)的赤霉病抗性优于其他地区,且江苏淮南小麦抗性明显好于淮北小麦.共检测到7份携带Fhb1基因的小麦品种(系),其赤霉病抗性鉴定均在中抗及以上水平.从基因的分布看,Fhb1在江苏育成品种中的分布较广,而在其他地域来源的品种(系)中极少存在,说明可以进一步扩大该基因的使用,以提高育成品种的赤霉病抗性水平.