小麦材料PI31抗条锈性鉴定及其抗性基因SSR标记

 小麦材料PI31对我国当前流行的条锈菌小种条中30、31和32免疫;遗传分析表明,PI31携带一个显性抗条锈病基因。等位性测定显示,PI31所携带的抗条锈病基因与已知抗锈基因Yr5、Yr10和Yr15不等位。抗源系谱分析表明,该基因来源于叙利亚普通小麦品系叙18;故将此材料携带的抗条锈病基因暂定名为Yr-XU。利用分组分析(BSA)法,筛选到1个位于1 BS的SSR标记WM S11-193 bp片段与Yr-XU紧密连锁,将Yr-XU定位于小麦1BS上;对F₂分离群体142个单株分析结果表明,Yr-XU与WM S11-193 bp的遗传距离为2.1 cM,可将此标记用于小麦抗条锈病分子标记辅助育种。     

小麦抗条锈病基因Yr24的SSR标记

 抗性鉴定表明,含有抗小麦条锈病基因Yr24的近等基因系Yr24/3*Avocet S对我国流行的条锈菌小种CY30、CY31和CY32均具有良好的抗性。遗传学分析证明,Yr24/3*Avocet S的抗条锈病性状为显性遗传。利用Yr24/3*Avocet S×感病品种铭贤169的F₂群体进行SSR分析,筛选到2个位于目的基因两侧的标记Xgwm273和Xgwm11,遗传距离分别为6.1和7.1 cM。双侧分子标记的建立可为标记辅助选择育种提供更有力的分子选择工具。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

源于柔软滨麦草抗小麦条锈病基因YrElm的遗传分析与SSR标记

 M852-1是由柔软滨麦草和普通小麦7182经杂交和回交培育的易位系。苗期抗病性鉴定结果表明,M852-1对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7和V26等7个中国小麦条锈菌主要生理小种或新的致病类型均表现免疫至高抗,是一个较好的抗条锈资源材料。用条锈菌流行小种CYR33对M852-1与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃和BC₁代进行抗性鉴定与遗传分析,发现M852-1对CYR33的抗条锈性由1对隐性基因控制,暂定名为YrElm。以F₂代分离群体构建作图群体,利用集群分离分析法,筛选到与YrElm连锁的5个SSR标记:Xcfd35、Xgwm161、Xwmc630、Xgwm533和Xcfd34,并将YrElm定位于小麦染色体3DS上。YrElm两侧最近2个SSR标记Xcfd35与Xgwm161的遗传距离分别为6.5 cM和4.2 cM。抗锈性鉴定、系谱分析以及分子标记检测结果表明,该抗病基因来源于柔软滨麦草。综合基因来源、分子检测及染色体位点等方面的分析,认为YrElm可能是一个新的抗条锈病基因。用该基因两侧最近两个标记Xcfd35和Xgwm161 检测68个甘肃和黄淮麦区小麦品种(系),10个(14.7%)品种能扩增出与M852-1相同的条带。进一步进行抗病性及系谱分析表明,这10个品种均不含YrElm。本研究结果为利用YrElm进行分子标记辅助育种和进一步的精细定位奠定了基础。     

欧洲小麦品种Mega抗条锈病基因的遗传分析及分子标记

 本研究表明欧洲小麦品种Mega对我国小麦条锈病重要流行小种CYR30、CYR31、CYR32、Su-4和Su-14在苗期都具有良好的抗病性。采用小麦条锈菌小种CYR30对Mega与感病小麦品种铭贤169杂交的F₁、F₂和BC₁代及双亲进行苗期抗病性遗传分析,结果表明,Mega对CYR30的抗性由1对显性基因独立控制。采用SSR标记技术对其携带的抗性基因进行分子标记,在237对SSR引物中,发现位于5BL上的2个SSR引物位点Barc232、Wmc640在双亲和抗、感池间能扩增出稳定的特异性片段,与抗病基因连锁的遗传距离分别是3.7cM和8.6cM,暂命名为YrMe。本研究结果为科学利用Mega抗条锈基因培育抗病品种提供了依据。     

源于华山新麦草抗条锈病基因 YrH122遗传分析和SSR标记

 H122是1个通过杂交和回交选育的普通小麦-华山新麦草易位系。为明确其抗条锈病基因及遗传特点,建立抗病基因SSR标记,利用我国小麦条锈菌流行小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33和致病类型Su11-4、Su11-11对H122进行苗期抗性鉴定,根据鉴定结果选用CYR32、CYR33和Su11-4对其与铭贤169杂交F1、F2及BC1代进行了遗传分析,同时应用258对SSR引物对将H122/铭贤169 F2代接种Su11-4的185个单株构建的作图群体进行了PCR扩增和电泳分析。结果表明,H122对供试小种均表现免疫或近免疫,对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制,对Su11-4的抗病性亦由1对显性基因控制,将其暂命名为YrH122。筛选到3个与YrH122连锁的SSR标记Xbarc229、Xwmc339和Xwmc93,遗传距离分别为7.7、4.3和11.0 cM,并将该基因定位于小麦染色体1DL上。SSR标记回检显示,YrH122来源于华山新麦草。通过基因来源、分子检测及染色体位点比较,YrH122可能是1个不同于目前已知抗条锈病基因的新基因。     

普通小麦品种陕旱8675中抗条锈病基因的分子定位

 利用SSR标记技术对小麦品种陕旱8675的抗条锈病基因进行了分子标记定位。通过对290对微卫星引物的筛选,发现Xwmc170和Xcfa20432对引物在抗亲、感亲、抗池和感池之间均有多态。群体分析结果表明,Xwmc170和Xcfa2043与陕旱8675中抗病基因相连锁,遗传距离分别为9.8 cM和15.0 cM,基因和标记之间的顺序为着丝点-Xcfa2043-Xwmc170-YrSh,间隔距离分别为19.05、5.2和9.8 cM。根据作图的结果,将陕旱8675中所含有的抗病基因定位于2A染色体长臂上,根据该基因的作图位置与抗谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈基因,暂定名为YrSh。     

印度圆粒小麦抗条锈病新基因YrSph的遗传分析和SSR标记定位

 抗条锈病小麦新种质D31是以印度圆粒小麦（Triticum sphaerococcum Perc.）AS384与普通小麦品系94-3854杂交、回交选育而成的新品系。用中国小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f.sp. stritici）流行生理小种条中32号对D31和Taichung29的杂交后代进行苗期及成株期抗条锈性遗传分析。结果表明,D31对生理小种条中32号表现为全生育期近免疫抗性反应,其抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrSph。利用BSA法对构建的F²遗传作图群体进行SSR标记分析。通过对400对微卫星引物的筛选和群体分析表明,抗性基因与 Xwmc149、Xwmc246、Xgwm372和Xwmc198 具有连锁关系,其中与 Xwmc246 标记连锁较近,遗传距离为8.8 cM。基因和标记之间的顺序为 Xwmc149-YrSph-Xwmc246-Xgwm372-Xwmc198 。根据作图结果,将D31所含的抗条锈病基因YrSph定位于2A短臂上。基于该基因的作图位置与系谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈病基因。     

SSR标记在小麦抗病QTL及抗病基因定位中的应用

建立于DNA基础上的分子标记技术对小麦抗病育种具有重要作用。SSR标记是建立在PCR技术上的新型分子标记,以其数量丰富、多态性高、重复性好等特点广泛应用于小麦抗病基因的研究。本文就SSR标记在小麦抗病QTL分析、抗病基因标记和定位等方面的研究进展进行综述。     

小麦抗条锈品种遗传多样性的SSR分析

［目的］ 利用SSR标记分析我国几大小麦产区主栽品种中抗锈品种的遗传多样性,为小麦抗条锈育种亲本材料的选择提供参考。［方法］ 以当前条锈菌优势小种接种成株期小麦,从几大小麦产区主栽品种中筛选出抗条锈品种。然后利用SSR标记对筛选出的抗锈品种的遗传多样性进行分析。［结果］ 27对SSR引物在上述抗锈品种中共检测到104个等位变异,平均为3.85个;引物的多态信息含量（PIC）在0.210~0.712之间,平均为0.455;抗锈品种间遗传相似系数平均为0.723,表明筛选出的抗锈品种遗传多样性较低,亲缘较近。［结论］ 聚类分析的结果将抗锈品种分为了4个类群,类群的分布与亲缘的远近和品种的地域有一定的相关性。     

小麦品系中梁93444的抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确抗锈品种中梁93444抗条锈基因及遗传特点,用CYR30、CYR31、CYR32对该品种、铭贤169及杂交组合进行遗传分析,用SSR技术对分离家系F_3-3进行PCR扩增和电泳分析。结果显示,中梁93444对CYR30、CYR31的抗病性均由1对显性和1对隐性基因控制,对CYR32由2对显性互补基因控制;F_3-3分离家系对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,该基因暂命名为Yr93444。对F_3-3分离群体进行SSR标记,建立了与该基因连锁的8个标记Xgwm122、Xwmc702、Xwmc644、Xwmc794、Xgwm328、Xwmc455、Xgwm372、Xwmc819,遗传距离分别为38.1、30.7、22.9、15.6、10.0、6.9、3.5和2.8 cM。 应用SSR标记、中国春及缺四体将Yr93444定位于2AL上。系谱分析和SSR分子标记检测表明,该基因是来自中间偃麦草的新抗条锈基因。用与该基因紧密连锁的SSR标记Xgwm372和Xwmc819检测中梁品种和黄淮麦区主栽品种,发现89%中梁品种含该抗病基因,而86%黄淮麦区主栽品种不含该抗病基因,表明该基因应用潜力很大。     

小麦品系P81抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产中最重要的病害,培育抗病品种是防治条锈病的有效措施。小麦品系P81在苗期和成株期对当前流行的条锈菌小种条中30、31和32均表现免疫。以感病品种川麦28、Taichung29作母本,P81作父本通过杂交分别配制了F1、F2和BC1、BC2代,用人工接种方法研究P81及其杂交后代对条中32号的苗期抗性并进行了遗传分析;同时,将P81分别与含有抗条锈基因的Yr5、Yr10、Yr15、Yr26材料进行杂交配制F2,用条中32号小种对其F2进行抗感鉴定,确定抗性基因的等位性。结果表明,P81与川麦28、Taichung29杂交F1代植株对条锈菌条中32号小种表现出与P81相似的高抗,说明P81中的抗条锈基因为显性表达。根据P81与川麦28、Taichung29杂交的F2、BC1、BC2代植株的抗性分离情况及F1代植株及亲本的抗性表现,说明P81对条中32号的抗性由1对显性抗条锈病基因控制;用条中32号小种接种鉴定P81与已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr26构建的F2群体时均出现了感病植株,说明P81中的抗条锈病基因与Yr5、Yr10、Yr15、Yr26不相同;系谱分析表明,该基因来源于叙利亚普通小麦品系叙29。     

基于基因混池测序技术的小麦条锈菌对三唑酮抗性位点相关分析

为探究小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici对三唑类杀菌剂产生抗药性的相关机理,以小麦条锈菌抗药性菌株YQ324与敏感性菌株贵1-2在转主寄主堆花小檗Berberis aggregata上构建的有性遗传群体为材料,通过离体叶段法对F₁代杂交及F₂代自交后代的夏孢子群体进行三唑酮敏感性生物学测定,并在F₂代夏孢子群体中筛选20株抗药性菌株和20株敏感性菌株分别构建DNA抗、感池。在对抗、感混池进行高通量测序之后,通过质量检测和数据分析得到2个极端混池中的变异信息。根据ΔIndex为1的筛选标准在小麦条锈菌中鉴定出67个与三唑酮抗性显著相关的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）位点;利用SNPEff软件对这些SNP位点引起氨基酸非同义突变所在的基因序列进行功能注释,最终在pcontig_030上筛选到Pst104E_09436和Pst104E_09437这2个基因作为小麦条锈菌对三唑酮抗性相关的候选基因。     

小麦-滨麦易位系M8657-1抗条锈病基因遗传分析和分子标记

 M8657-1, one of the wheat translocation lines derived from Leymus mollis Trin. Hara, is possessed of effective resistance at all stages to Su-ll and other dominant races of Puccinia striiformis f. sp. tritici in China. Seedlings of the parents, F₁, and F₂ progeny derived from the cross of M8657-1 (resistant) Mingxian169 (susceptible) were inoculated with Su-ll in greenhouse to identify and map the probable new stripe rust resistance gene. The results suggested that the stripe rust resistance in M8657-1 was conferred by a pair of recessive genes. Simple sequence repeat (SSR) technique was used to detect molecular marker associated with the resistance gene:208 pairs of wheat SSR primers were used to screen the two parents, as well as resistant and susceptible bulks and then three SSR markers were selected for genotyping the F₂ population. The geue, temporarily designated as YrLml, was found to be located on the chromosome 7DL and flanked by three SSR markers GDM67, WMC150 and WMC671, with the genetic distance of 5.0, 9.7 and 11.8cM, respectively.     

86份贵协系小麦种质资源对条锈病的抗病性评价

小麦条锈病是发生于甘肃陇南麦区小麦生产上的最主要病害,利用和种植抗病品种(系)是防治该病害最经济有效且有利于保护环境的措施。2011-2013年度连续两年在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站田间对86份来自贵州大学的贵协系小麦种质资源材料进行了成株期抗条锈病鉴定,结果发现仅有‘贵协1’、‘贵协2’、‘贵协3’、‘贵协7’、‘贵协011-2-6’、‘贵协011-3-16’、‘贵协011-3-29’、‘贵协011-3-31’、‘贵协011-3-34’等9份材料表现抗病,且抗病性相对稳定,可作为一线抗源材料在陇南抗病育种中充分利用。     

小偃9366抗条锈病基因的遗传分析及分子作图

为了明确小偃9366抗条锈病遗传特点,对小偃9366与铭贤169及其杂交F₁、F₂、F₃和BC₁F₁代进行温室苗期抗条锈性遗传分析,选取400余对SSR引物对接种CYR31的群体进行分子标记,并利用目标基因的侧翼引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种。小偃9366对CYR25的抗病性由1显、1隐2对基因独立控制,对CYR27的抗病性由3对显性基因控制,其中2对基因表现累加作用,对CYR30 和CYR31的抗病性均由1对显性基因独立控制,对Su11-4的抗性由2对隐性基因独立控制。位于2AL上的6个标记Xwmc794、Xwmc455、Xwmc261、Xgwm47、Xgwm294和Xcfd168与抗CYR31基因(暂命名Yrxy9366)连锁,与目的基因的遗传距离分别为10.8、6.5、3.2、4.4、16.0和32.8 cM,将Yrxy9366定位在2AL上。利用Xwmc261、Xgwm47两个引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种,仅5%检测到同源片段。研究表明Yrxy9366是一个新的抗病基因。     

小簇麦易位系V9128-3抗条锈病基因的遗传分析和SSR分子标记

 用7个我国当前流行的条锈菌生理小种对V9128-3的抗条锈性进行了评价,表明本易位系对我国优势流行小种具有良好的抗病性。以Su-4对V9128-3与铭贤169配置的F₁、BC₁F₁、F₂及F₃代群体进行了遗传分析,并对其中1个F₂群体进行了SSR标记,再用BC₁F₁群体的部分单株和F₃家系进行连锁标记的初步验证。遗传分析表明了V9128-3对Su-4的抗病性由1对显性核基因独立控制,从219对SSR引物中筛选到2个位于2AL上的该基因YrHV(暂命名)两侧的标记Xgwm356和Xwmc658,遗传距离分别为8.5和5.6cM,所用部分BC₁F₁单株和F₃家系验证了该2个标记与YrHV连锁性。将此标记可用于小麦抗条锈病分子标记辅助育种。