小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/7*百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带.进一步对144株VPM/7*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM.用设计的这对STS-PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现:STS410只出现在含有Pm4基因的材料中.因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种.     

小麦抗白粉病基因Pm4b的RGA分析

为克隆抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。利用10对RGA引物,对小麦抗白粉病基因的一些载体品种(系)进行扩增,将引物对R11F/R11R从Pm4b基因的载体品种VPM中扩增出的稳定多态性条带回收、克隆、测序,获得与小麦Pm4b基因的相关抗病基因的同源片段,并对不同的小麦Pm基因载体品系作了检测分析。该稳定多态性条带全长1 321 bp。序列分析表明这个片段属于RGA类序列。用该标记检测小麦不同Pm基因载体品种(系),发现该多态性片段仅出现在Pm4b基因载体品种中。该研究可为分离抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

贵农001中抗白粉病基因的RAPD标记研究

运用RAPD技术，采用分离群体分组分析法（BSA）对小麦种质贵农001中的抗白粉病基因进行了分子标记研究。结果表明，引物S2018可在抗病亲本贵农001和抗病单株中扩增出特异的DNA片段，而在感病材料和感病亲本龙96—6239中不能扩增出同样的DNA片段，该特异DNA片段分子长度约为900bp。用F2分离群体（110株植株）进行遗传连锁性分析，引物S2018扩增的特异DNA片段与贵农001抗白粉病基因相连锁，其遗传距离为1．7cM。该标记的获得为将贵农001中抗白粉病基因向其它小麦育种材料的转移提供了有效的选择手段。     

小麦抗白粉病基因Pm4三个STS标记的实用性分析

根据已报道的序列,合成了3对STS引物4aF + 4aR、4a + 4b和4G + 4I ,对2 4个含已知抗白粉病基因的品种、3个含未知抗白粉病基因的品种和4个感病品种进行了分析。结果表明,4G + 4I和4aF + 4aR 2对引物,扩增产物稳定,均能够扩增出特异性较强、易于检测的目标片段STS4 70 和STS4 10 ,并且标记STS4 70 与Pm4a基因完全连锁。这2个STS标记联合使用,能够准确地检测Pm4基因,作为分子标记辅助选择手段,在小麦抗白粉病育种中具有重要的应用价值。     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21的多重PCR检测

为了促进小麦抗白粉病基因聚合体材料在小麦育种及生产中的应用,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm 13连锁的特异标记,在含有抗白粉病基因Pm 21和Pm 13的杂交F4代群体中随机挑选114个单株分别进行单一和多重PCR检测.结果表明,多重与单一PCR检测结果一致,在114个供试单株中,有5株具有Pm 21,74株具有Pm 13的特异标记,其中4个单株同时具有Pm 21和Pm 13的特异标记.与抗白粉病基因Pm 21和Pm 13连锁的特异标记可以用于对Pm 21和Pm 13的多重PCR检测,更加快速地检测出含有抗病基因Pm 21和Pm 13的累加体,有效应用于辅助选择育种.     

3种小麦抗白粉病基因聚合体的STS和SCAR标记

针对宁夏灌区小麦白粉病逐年加重的趋势,笔者将分别含有Pm4b、Pm13、Pm21的小麦材料与宁夏推广品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,淘汰感病株,F3代50个抗病株利用Pm4b的STS标记,Pm13和Pm21的SCAR标记进行检测.通过对反应体系的优化,从中筛选到聚合Pm4b、Pm13和Pm21三个基因的抗病株3株,聚合Pm4b和Pm13基因的抗病株2株,聚合Pm4b和Pm21基因抗病株3株,聚合Pm13和Pm21基因抗病株2株.为培育持久、广谱抗病小麦品种奠定了基础.     

小麦抗白粉病基因Pm6的RAPD标记和SCAR标记

用 1 8 1条 1 0碱基随机引物扩增感病亲本豫麦 1 3号和含Pm6基因的抗病亲本Tim galen ,有 37条引物在Timgalen中检测到多态性片断 ,经多次重复和F2 验证 ,引物S1 38仍能在Timgalen中扩增出稳定的多态性片断 ,对该多态性片断进行回收、克隆和测序 ,根据其序列合成 1对特异引物 ,成功地将RAPD标记转化成稳定的SCAR标记 ,并用此引物对豫麦 1 3号和Timgalen的杂交F2 单株检测 ,计算出该标记与抗病基因之间的遗传距离为 2 7.1cM。并对含不同抗白粉病基因的载体品种进行了SCAR分析。     

簇毛麦抗白粉病基因的RAPD及RFLP标记

 分析了来自前苏联簇毛麦及其抗病衍生系的抗白粉病基因对不同生理小种的抗性反应。用120个随机引物对6D/6V代换系Pm930640进行RAPD分析，检测到5个引物OPAN03、OPAI01、OPAL03、OPAD07和OPAG15，分别在大约1 700、700、750、480和580 bp处有区别于小麦亲本的多态性条带。对Chancellor×Pm930640 F2群体进行OPAN03、OPAI01和OPAL03等3个RAPD标记与抗白粉病基因的连锁分析，表明这些标记同簇毛麦的抗白粉病基因是连锁的。对大部分分别含有Pm1－Pm20的已知抗病基因、含有簇毛麦抗病基因及其相关亲本的29个小麦品系进行RAPD标记分析。结果表明，这些标记不仅可以鉴定簇毛麦的抗病基因，而且可以判断其遗传背景。OPAL03750仅出现在含有前苏联簇毛麦6VS染色体的抗病材料中，可作为区别于Pm21的分子标记。RFLP标记的结果也表明两个不同簇毛麦的6VS染色体有明显的多态性。     

白粉菌诱导的小麦叶片程序性细胞死亡

选用对小麦白粉病菌抗、感不同的3个小麦材料,接种白粉菌小种E 09。接菌后分别用DAP I(4-′6-d iam id ino-2-pheny lindole)染色、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记(TUNEL)以及琼脂糖凝胶电泳检测。其中感病材料百农3217和有明显过敏反应特征的抗病材料Pm 2/百农32177F 5接菌7 d时呈现明显的细胞程序性死亡(PCD),而抗病材料Pm 21/百农32177F5则未见PCD发生,说明小麦白粉菌互作过程中产生的过敏反应(HR)属于PCD的范畴,同时还说明小麦白粉菌互作体系中抗病反应与HR是相互独立的。但是亲和互作中产生的PCD和HR中的PCD产生的机理是否相同尚需进一步研究。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.