粗山羊草抗条锈病遗传分析及抗病基因SSR标记

为筛选出粗山羊草中抗小麦条锈病基因,选用38份来自不同产地的粗山羊草,鉴定抗病情况。离体叶鉴定发现9份材料对条中29和条中31免疫,5份材料高感或中感,其余材料抗病级别不一;大田混合菌株鉴定发现有19份材料全生育期免疫,与离体叶鉴定中全免疫的材料相同,其中有10份材料苗期感病但成株期抗病,其余材料抗病级别不一。粗山羊草亚种之间杂交发现结实率相差较大,结实率0-83.33%,有2个组合出现杂交不育,亚种间出现生殖隔离。从粗山羊草[Aegilops tauschii（Coss.）Schmal]Y201/Y2272杂交后代中鉴定出1个抗小麦条锈病基因,暂定名为YrY201。应用SSR分子标记和分离群体分组法（BSA）筛选到Xgwm273b、Xgwm37和Wmc14标记,与该基因之间的遗传距离分别为11.9、5.8和10.9 cM.根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY201被定位在7DL染色体上。分析YrY201基因所在染色体的位置、抗病性特征,认为YrY201是一个新的显性抗小麦条锈病基因,并可用于分子标记辅助选择。     

粗山羊草抗条锈病鉴定及抗病基因YrY212 SSR标记

【目的】粗山羊草是小麦野生近缘属种,是D基因组的供体,蕴含大量的抗病资源,是进行小麦遗传改良的重要遗传资源,明确其抗病基因的数量、类型、在染色体上的位置以及其与已知抗条锈病基因间的关系,挖掘抗条锈病新基因,为小麦育种提供优良抗病新种质。【方法】用离体叶和田间鉴定方法鉴别来自不同产地的38份粗山羊草的抗条锈病情况,对条锈病抗病性进行遗传分析,并利用SSR分子标记定位粗山羊草中的抗病基因。【结果】离体叶鉴定发现,有9份材料对条中29和条中31菌株免疫,占供试材料的23.68%;有6份材料高感或中感,占供试材料的15.79%,其余材料抗病等级不一致。田间混合菌种鉴定结果表明,有19份材料免疫,其中10份材料苗期感病但成株期抗病,占供试材料的26.32%。从粗山羊草(Aegilops tauschii (Coss.) Schmal)Y212中鉴定出1个显性抗小麦条锈病基因,暂定名为YrY212。应用分离群体分组法(BSA)筛选到Wmc506、Barc184、Wmc450和Cfd41标记,其与YrY212之间的遗传距离分别为3.0,4.0,7.0和20.0 cM,位于Wmc506和Barc184之间。【结论】根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY212被定位在7DS染色体上,分析基因所在染色体的位置、抗病性特征认为,YrY212是一个新的抗小麦条锈病基因。     

粗山羊草抗病基因向普通小麦转移及抗病基因标记的研究

为将粗山羊草（Aegilops tauschii）抗白粉病基因转移到普通小麦中,用普通小麦与粗山羊草配制杂交组合,利用SSR标记技术结合BC1F2分离群体对目的基因进行了遗传作图。结果显示,普通小麦与粗山羊草杂交不能正常结实,进行幼胚拯救可获得组培苗,成胚率达到9.22%;矮败与Y215杂种F1自交不育,与普通小麦回交可正常结实,但BC1自交结实率极低。进一步对矮败×Y215杂种后代进行抗病鉴定和遗传分析,粗山羊草Y215含有一对显性抗白粉病基因,并分别在杂种后代BC2F1和BC1F2中获得了细胞学稳定且与供体亲本一致的抗白粉病植株;应用SSR标记和分离群组分离法,分析与其连锁的引物位置,将其定位在3DS染色体上,暂时命名为PmY215。说明来自粗山羊草Y215的抗病基因已通过遗传重组导入普通小麦中,分析PmY215基因所在染色体的位置和抗病性特征,认为PmY215是一个新的显性抗小麦白粉病基因,并可用于分子标记辅助选择。本研究发现的粗山羊草Y215的抗小麦白粉病基因PmY215是一个新的基因。     

染色体定位粗山羊草抗小麦白粉病基因PmAeY1

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一，利用抗病品种是防治该病最为经济、有效和环境安全的方法。目前已经标记31个小麦抗白粉病基因，但大多数抗性丧失或与不良性状紧密连锁。粗山羊草存在许多小麦抗病基因，它可以扩大小麦抗病基因的基础，提供新的抗小麦白粉病基因的来源。使用分离群体分组分析法（BAS），将抗小麦白粉病E11菌株的粗山羊草材料Y219与感病材料Y169杂交，F1代表现抗病，F2代出现抗感3：1分离，用SSR标记技术，抗病新基因PmAeY1定位在2D染色体上，与Xgwm484、Wmc453、Xgwrrd15和Xgwm157的遗传距离分别是30．4、23．4、6．1和5．5cM。     

中梁12小麦抗条锈病基因遗传分析与SSR分子定位

中梁12具有抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR30对抗病品种中梁12与感病品种铭贤169及其杂交后代代F1、F2、F3和BC1代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,中梁12对CYR30小种具有良好的抗性,由1对显性基因控制,暂命名为YrZh12。该基因与位于小麦7AL染色体上的4个SSR位点Xwmc695、Xcfd20、Xbarc121和Xbarc49连锁,其中最近的侧翼位点为Xcfd20和Xbarc121,其遗传距离分别是3.1cM和4.9cM。系谱分析YrZh12基因可能来自抗引655,由于7AL染色体上没有其他抗条锈病基因,YrZh12可能是一个抗条锈病的新基因。     

三属麦1号抗条锈病基因的SSR分子标记

【目的】对抗条锈病新种质三属麦1号进行抗条锈病鉴定和遗传分析,明确三属麦1号含有的抗病基因数目,并挖掘其抗条锈病基因。【方法】利用CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33 5个条锈菌优势小种对三属麦1号与铭贤169(感病品种)及二者作为亲本杂交的F1、F2代和BC1代进行了抗锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行微卫星标记。【结果】三属麦1号对供试的5个条锈菌优势小种均表现免疫,并且对条锈菌小种CYR31的抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrS1。采用分子标记定位技术,筛选到位于小麦3D染色体短臂上的5个SSR标记(Xwmc674、Xcfd79、Xcfd34、Xgwm2、Xbarc68)与YrS1连锁,最近的标记为Xwmc674和Xcfd79,其与YrS1的遗传距离分别是8.7和4.1cM。【结论】三属麦1号具有优良的抗条锈性,而且具有5个多态性微卫星标记的抗条锈病基因YrS1位于小麦3D染色体短臂上。     

17个粗山羊草品种(系)抗叶锈基因的鉴定

为鉴定17个粗山羊草品种(系)中可能含有的抗叶锈病基因,用10株具有不同毒力的小麦叶锈菌混合菌对17个粗山羊草品种进行成株期抗叶锈性鉴定,筛选出7个在田间对叶锈菌有抗性的材料。用抗叶锈基因Lr1、Lr9、Lr19、Lr21、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34的STS、SCAR或CAPS标记对这些品种进行分子辅助鉴定。初步明确粗山羊草CN40033和CN30823中可能含有Lr1基因;CN42471中可能含有Lr9基因;CN30942中可能含有Lr21;供试的17个粗山羊草品种中都不含有Lr19、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34。     

DNA分子标记在小麦抗条锈病基因研究中的应用概述

DNA分子标记直接反映生物在DNA水平上的遗传多态性,是抗病基因研究中最准确、有效的方法。文中概述了DNA分子标记技术的主要原理、方法、特点以及在小麦抗条锈病基因研究中的应用,对小麦抗条锈病基因研究中存在的问题进行了分析探讨,并对抗条锈病基因研究进行展望。     

小麦抗白粉病和条锈病基因的分子标记辅助鉴定

【目的】选育小麦新种质N95175和新品种远丰175,并检测其是否含有来源于小麦-簇毛麦易位系92R149的抗白粉病基因或抗条锈病基因。【方法】利用92R149/咸87(30)//小偃6号杂交组合选育N95175和远丰175,并以N95175、远丰175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号为材料,利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记及与抗条锈病基因Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18,对N95175和远丰175所携带的抗病基因进行分子标记辅助鉴定。【结果】从N95175中扩增出与92R149相同的SCAR标记特异条带,而在2个感病亲本咸87(30)、小偃6号和远丰175中没有扩增出该条带。N95175和远丰175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同,与2个感病亲本不同。【结论】导入N95175的抗白粉病基因为Pm21,导入N95175和远丰175中的抗条锈病基因为Yr26。     

利用SSR标记分析19份山羊草属种D基因组遗传多样性

具有D染色体组的山羊草属种是六倍体普通小麦的二级基因源,蕴藏着丰富的抗性基因和遗传变异丰富,可供现代小麦改良利用。选用24对D染色体组特异性微卫星(SSR)标记引物,将19份山羊草属种的D染色体组与3个普通小麦的D染色体组的遗传多样性进行了比较分析。共检测出679个等位基因,每个SSR位点上能检测到1~44个等位基因,平均28.29个。聚类分析结果表明,同一属种的材料基本上聚为一类,19份山羊草属种的D染色体组与普通小麦的D染色体组之间存在较大的遗传差异,可供小麦远缘杂交以丰富栽培小麦遗传多样性。     

源于节节麦的高抗条锈小麦新材料的醇溶蛋白带谱分析

利用高抗条锈节节麦野生资源SQ-214与普通小麦直接杂交转育,培育出11份高抗条锈的小麦新材料。经A—PAGE分析,节节麦SQ-214的醇溶蛋白Gli-D‘l编码基因已转育到育成的高抗条锈新材料中并正常表达,其中1份高代系缺乏Gli-Dl位点编码的ω区醇溶蛋白带,为Gli-Dl“缺失体”。本文还对抗条锈高代系在抗病和品质育种中的利用价值进行了讨论。     

高抗条锈和白粉病节节麦资源SQ-214遗传背景的SSR标记分析

以四川地方品种中国春(CS)和育成普通小麦品种SW3243为对照,选用D基因组118个SSR标记,对双抗(条锈、白粉)节节麦资源SQ-214的遗传背景进行了比较分析,结果表明:节节麦SQ-214与中国春在D基因组上91.50%的SSR位点有差异;与SW3243的位点88.96%有差异;研究结果为进一步鉴定SQ-214高抗条锈衍生系遗传背景中节节麦片段(或遗传位点)奠定了基础。     

粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导

普通小麦D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源,而且具有较好的农艺性状,在抗病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选取25株小麦叶锈菌株对6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定,筛选出4个在苗期对22个和23个菌株表现中到高抗的品系。试验选用18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和44个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出粗山羊草4254-Y206可能含有Lr1,Lr10和Lr29或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有Lr10和Lr29抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192可能含有Lr41抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。     

节节麦遗传多样性的SSR标记分析

节节麦是普通小麦的供体祖先种,具有丰富的遗传变异和优良性状,可用于拓宽现代小麦的遗传基础。本试验利用22个小麦D染色体组特异微卫星标记,对国内外的85份节节麦材料进行遗传多样性分析,结果共检测出195个等位变异,平均每个标记8.86个。节节麦染色体间平均等位变异顺序为6D>2D>5D>1D>7D>3D>4D;22个标记揭示的多态性信息指数——PIC值,分布在0.3385和0.8129之间,染色体间大小顺序为1D>5D>2D>4D>3D>6D>7D。研究表明,85份节节麦材料遗传多样性较高,为节节麦的有效利用提供了依据。     

节节麦与普通小麦杂交后代的遗传多样性分析

运用SSR标记的方法,对节节麦SQ-214与普通小麦杂交后代的BC1F2群体的64份材料和高代系群体的147份材料在D基因组上的68个SSR位点的遗传多样性进行了分析.结果表明:68对SSR引物在杂交后代的两个群体等位变异位点较多,BC1F2群体共检测到67个位点有变异,等位变异数为212个,主要集中在3D染色体上.高代系中58个位点有变异,等位变异数为184个,等位变异位点多集中在2D上.BC1F2和高代系群体在D基因组的7条染色体上遗传多样性的表现不一致,BC1F2在7条染色体上的遗传多样性显著高于高代系,等位变异分布较高代系均衡.BC1F2材料间的遗传多样性高于高代系.由此可知,节节麦与普通小麦杂交衍生后代具有较高的遗传多样性,可用于进一步改良小麦;同一衍生亲本的衍生后代具有较大的遗传分化,尤其是在随机群体;经过选择后的群体遗传多样性会明显的降低.     

节节麦SQ-214衍生系的抗条锈性状遗传分析

利用高抗条锈CIMMYT节节麦衍生系川05W4578与Sy95-71构建的F2群体,对川05W4578成株期的抗锈性进行了遗传分析。结果表明,川05W4578的抗条锈性状受两对基因控制,可用于抗条锈病育种。     

小麦抗条锈病基因分子标记及定位研究进展

条锈病是小麦的主要病害之一,在我国曾多次流行造成小麦严重减产。近年来分子标记技术的迅速发展为小麦抗条锈病基因的研究提供了极大的方便。在抗病育种中应用分子标记辅助选择有利于实现抗条锈病多基因积累,可以加速持久抗病品种的培育进程。本文简要介绍了几种常用的分子标记的概念和方法,并详细介绍了近几年分子标记在小麦抗条锈基因定位的应用现状,展望了DNA分子标记技术在小麦抗条锈病研究中的前景。     

Genetic analysis and SSR mapping of stem rust resistance gene from wheat mutant D51

Wheat (Triticum aestivum L.) stem rust caused by Puccinia graminis f. sp. tritici is one of the main diseases of wheat worldwide. Wheat mutant line D51, which forms a highly susceptive cultivar ‘L6239’ to the three races notated and cultured with immature embryos, shows resistance to prevailing races 21C3CPH, 21C3CKH, and 21C3CTR of P. graminis f. sp. tritici in China. In this study, the number and the expression stages of the resistance genes in mutant D51 were studied using inoculation identification and microsatellite (SSR) marker analysis. Two F₁ populations from the crosses of D51 × L6239 (60 individuals) and D51 × Chinese Spring (60 individuals), their F₂ populations (185 and 175 individuals respectively) at the seedling stage, and one F₂ population derived from the cross of D51 × L6239 (194 individuals) at the adult stage were inoculated with pathogen race 21C3CPH to test for resistance. All F₁ individuals of the two crosses were immune to stem rust at both seedling and adult stages. The response pattern of the three F₂ populations showed that the R:S segregation ratio was 3:1, suggesting that the stem rust resistance of D51 is controlled by a single dominant gene, and is expressed during the entire growth period. The identification of the stem rust resistance by the F₃ progeny test confirmed the credibility of the F₂ population test. Segregating populations and small population analyses were used to identify chromosomal regions and molecular markers linked to the gene by the SSR marker method. A total of 675 SSR markers and 185 individuals of the D516L6239 F2 population were used to search genetically linked markers to the target gene. Using Mapmaker 3.0 and Map-draw with Kosambi’s function and other options set at default values, molecular mapping revealed that the gene was located on chromosome 5DS, linked with and flanked by two SSR markers, Xgwm190 and Xwmc150, at 18.58 and 21.33 cM, respectively. It has been reported that only one stem rust resistant gene, Sr30, is located on the wheat chromosome 5DL, and that it has no resistance to 34C2MKK and 34C2MFK, while the parent L6239 of mutant D51 has no resistance to 21C3CPH, 21C3CTK and 21C3CTR, but has resistance to 34C2MKK and 34C2MFK. The results above indicate that the gene identified in the study might be a novel resistance gene to stem rust, tentatively designated as SrD51. __________ Translated from Acta Agronomica Sinica, 2007, 33(8): 1262–1266 [译自: 作物学报]     

Molecular mapping of YrTZ2, a stripe rust resistance gene in wild emmer accession TZ-2 and its comparative analyses with Aegilops tauschii

Wheat stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is a devastating disease that can cause severe yield losses. Identification and utilization of stripe rust resistance genes are essential for effective breeding against the disease. Wild emmer accession TZ-2, originally collected from Mount Hermon, Israel, confers near-immunity resistance against several prevailing Pst races in China. A set of 200 F_6:7 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between susceptible durum wheat cultivar Langdon and TZ-2 was used for stripe rust evaluation. Genetic analysis indicated that the stripe rust resistance of TZ-2 to Pst race CYR34 was controlled by a single dominant gene, temporarily designated YrTZ2. Through bulked segregant analysis (BSA) with SSR markers, YrTZ2 was located on chromosome arm 1BS flanked by Xwmc230 and Xgwm413 with genetic distance of 0.8 cM (distal) and 0.3 cM (proximal), respectively. By applying wheat 90K iSelect SNP genotyping assay, 11 polymorphic loci (consisting of 250 SNP markers) closely linked to YrTZ2 were identified. YrTZ2 was further delimited into a 0.8-cM genetic interval between SNP marker IWB19368 and SSR marker Xgwm413, and co-segregated with SNP marker IWB28744 (co-segregated with 28 SNP). Comparative genomics analyses revealed high level of collinearity between the YrTZ2 genomic region and the orthologous region of Aegilops tauschii 1DS. The genomic region between loci IWB19368 and IWB31649 harboring YrTZ2 is orthologous to a 24.5-Mb genomic region between AT1D0112 and AT1D0150, spanning 15 contigs on chromosome 1DS. The genetic and comparative maps of YrTZ2 provide a framework for map-based cloning and marker-assisted selection of YrTZ2.