小麦抗白粉病基因Pm13的标记辅助选择

选用滚动式加代回交转育抗白粉病育种圃中含有 Pm13抗白粉病基因的18个杂交组合,结合温室抗病性鉴定,利用与 Pm13基因紧密连锁的 SCAR 标记对 Pm13抗白粉病基因进行了分子鉴定。试验结果表明,Pm13基因在不同的遗传背景下对北京地区优势白粉病菌15号小种表现抵抗。对18个组合处于不同遗传世代的68个抗感单株的分子标记鉴定结果与抗病性鉴定结果具有高度的一致性,抗病植株中均可以扩增出575bp 的 DNA 片段,而感病植株没有扩增产物。利用这一 SCAR 标记对 Pm13基因进行检测具有快速、准确、可靠的优点,可应用于小麦抗白粉病育种中的标记辅助选择和抗白粉病基因的积累。     

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.     

小麦抗白粉病基因Pm21连锁标记的比较与应用

【目的】探讨与Pm21基因共分离的共显性标记CINAU15902和CINAU161650在育种实践中应用的可行性。【方法】利用8个已知Pm21基因型的小麦品种（系）,将共显性标记CINAU15902和CINAU161650与显性标记SCAR1400在不同遗传背景下的稳定性以及检测效率进行比较。【结果】共显性标记CINAU161650稳定可靠,可有效区分Pm21的纯合和杂合基因型。在利用CINAU161650辅助选择的3个株系中,BC-1-特2株系共116个单株,筛选出纯合抗病单株37个;BC-1-特6株系共206个单株,筛选出纯合抗病单株49个;BC-1-特10株系共28个单株,筛选出纯合抗病单株10个。【结论】在抗白粉病育种中,利用共显性标记CINAU161650对Pm21基因进行辅助选择是高效可行的。     

小麦抗白粉病基因Pm21连锁标记的比较与应用

【目的】探讨与Pm21基因共分离的共显性标记CINAU15902和CINAU161650在育种实践中应用的可行性。【方法】利用8个已知Pm21基因型的小麦品种（系）,将共显性标记CINAU15902和CINAU161650与显性标记SCAR1400在不同遗传背景下的稳定性以及检测效率进行比较。【结果】共显性标记CINAU161650稳定可靠,可有效区分Pm21的纯合和杂合基因型。在利用CINAU161650辅助选择的3个株系中,BC-1-特2株系共116个单株,筛选出纯合抗病单株37个;BC-1-特6株系共206个单株,筛选出纯合抗病单株49个;BC-1-特10株系共28个单株,筛选出纯合抗病单株10个。【结论】在抗白粉病育种中,利用共显性标记CINAU161650对Pm21基因进行辅助选择是高效可行的。     

小麦抗白粉病基因 Pm13的 SSR 标记筛选

为筛选与抗白粉病基因 Pm13紧密连锁的分子标记,以携带 Pm13的抗病品系中大01与感病品系金光588为亲本进行杂交,获得 F1、F2分离群体和 F2：3家系,利用分离群体分组分析法（BSA）进行 SSR 标记分析。结果表明,中大01携带的 Pm13基因位于3BS 染色体,5个 SSR 标记BE398268、wmc674、cfa2226、gwm533．1和 BE471274与 Pm13连锁,遗传距离分别为0·5、0·8、1·6、13·2、52·1 cM,其中紧密连锁的标记 BE398268、wmc674和 cfa2226可用于该基因的分子标记辅助选择。     

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.     

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。     

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.     

17个小麦品种抗白粉性基因的推导

本研究将我省17个小麦品种(系)和17个已知抗白粉基因的品系(种)用15个不同的白粉菌株接种,通过比较侵染型来推导未知基因品种可能含有的抗性基因。结果表明:75(139)、河农矮3等6个品种不含抗性基因;唐86—4043含有P_m2和另一个未知抗性基因;CA841和C4102—5含有P_m3C;邯4032和CA8646含有P_m8;7111和石86—4846可能含有P_m3C 和P_m8;而CA8694等4个品种可能含有与供试基因不同的抗性基因。     

河北省小麦白粉菌群体毒性组成和小麦品种抗性分析

本研究采用离体活动圃法对河北省小麦白粉菌群体组成进行了分析，并对21个待推广品种的抗病性进行了鉴定。结果表明，毒性基因V1、V2、V3b、V3c和V5的相对频率高于72．22％，是河北省小麦白粉的优势群体；V4a较少，相对频率只有8．09％；V3a`V6发7介于以上二者之间，相对频率为44．10－61．63％。在河北省21个待推广品种中，京农84－45的相对毒辣力频率值为33．84％，对白粉病有较好的抗性，冀植88－51387，冀植88－5067等6个品种是高感品种，相对毒力频率值高于76．01％；冀植87－5003，冀植88－4018等16个品种的相对毒力频率值为41．25－72．70％，属于中间类型，对白粉病有一定的抗性，在推广利用时应密切注意发病程度的变化。     

小麦白粉病抗性基因在河北省的有效性研究

本研究利用91个河北省的小麦白粉菌菌株对13个已知抗白粉基因的品系接种,测定各基因的毒力频率。结果表明,Pm2,Pm4a和Pm4b的毒力频率低于18%,是高抗基因;Pm1,Pm3c,Pm5和Pm8的毒力频率高于78%,不宜单独应用;Pm3a,Pm3b,Pm6和MA介于以上两种类型之间,有一定的利用价值。基因间的互作是复杂的,并不只是简单的累加。Pm3a,Pm3b,Pm3c和Pm6对不同地区的白粉菌群体的毒力频率不同,在利用抗性基因及其布局时应考虑各地区小麦白粉菌毒性的特殊性。     

小麦新品系(种)所含源于野生二粒小麦的抗白粉病基因分析

采用常规遗传分析方法,将4个小麦新品系(种)和感病品种辽春10号配制5×5半双列杂交组合。用小麦白粉病菌15号生理小种的单孢菌系对各杂交组合的亲本、F1代、F2代群体和BF1代进行苗期抗病性鉴定。结果表明:沈免96、沈免20135、OB21和OB151这4个小麦新品系(种)对小麦白粉病菌15号生理小种的抗性各自都是由1个独立遗传的显性抗病基因控制;沈免96和沈免20135含有1个相同的抗白粉病基因,OB21和OB151各自含有1个不同抗白粉病基因,分别暂定名为WE9和WE1,WE1和WE9均不同于沈免96和沈免20135所含的相同抗白粉病基因。     

小麦新品系抗白粉病多基因累加效果的分析

通过多基因累加方法选育8个小麦抗白粉病新品系分别与相应的单基因系杂交,18个杂交组合的F2代群体对小麦白粉菌15号小种的抗性反应结果表明：8个小麦新品系中,有2个品系分别累加了2个抗白粉病基因,其中“沈免20088”含有Pml2和Pm21,“沈免20134”含有Pm16和Pm21。另6个品系分别被导入了1个抗白粉病基因,其中“沈免20084”含有Pm12,“沈免20086”和“沈免20092”含Pm21,“沈免20091”、“沈免20140”和“沈免20144”含Pm16。这证实了利用常规选育方法进行主效基因累加是可行的。     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。