结合基因关联和转录组分析鉴定小麦成株期抗条锈病位点YrZ501-2BL的候选基因

【目的】小麦条锈病是小麦的主要病害之一,每年都会对小麦产量安全造成严重危害,挖掘小麦抗条锈病基因,为小麦抗条锈病种质创新和揭示小麦抗条锈病遗传机制奠定基础。【方法】利用多组学手段结合全基因关联分析（GWAS）开展对小麦成株期抗条锈病性状的解析。首先对411份来自CIMMYT和ICARDA的春小麦进行全基因组关联分析,在小麦2BL染色体上定位到一个主效的成株期抗条锈病位点,并利用含有该位点的抗病材料Z501及感病亲本晋麦79的双亲群体进行连锁作图,成功验证了该位点抗性的稳定性,暂命名为YrZ501-2BL。在此基础上,通过基因注释、比较基因组分析、转录组分析和候选基因的关联分析对目标区间筛选候选基因。【结果】综合GWAS和连锁作图结果,将YrZ501-2BL锁定在小麦2B染色体0.26 Mb(575.706—576.587 Mb)范围内,根据中国春参考基因组注释信息分析,该区间含有12个基因,其中,高可信基因6个;利用在线网站,将目标区间所在的中国春参考基因组与其他已公布的不同倍性小麦基因组进行比较,发现该区间的6个高可信小麦基因基本都能在其他小麦材料中找到同源基因,且基因排列顺序相同,...     

利用集群分离分析结合高密度芯片快速定位小麦成株期抗条锈病基因YrC271

由国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)培育的春小麦高代选系C271对小麦条锈病保持抗性近40年。为明确C271的抗条锈病遗传组分,利用感病品种晋麦79与C271杂交构建含有229个F2:3家系的遗传群体,并于2019年在陕西杨凌和四川江油进行成株期病害调查。运用集群分离分析(BSA)结合高密度660K芯片策略在3B染色体短臂上快速挖掘出大量的与抗病关联的SNP,利用等位基因特异的定量PCR标记(AQP)进行验证并作图,成功检测到一个效应值较大的QTL,可解释表型变异为22.7%～30.8%,暂命名为YrC271,位于标记AX-109001377和AX-111087256之间,约1.9cM,对应的物理距离1.9Mb。利用已公布的小麦基因组信息对该区间进行比较基因组分析,结果表明,与中国春基因组相比,不同材料间存在小片段的插入以及倒位现象,但总体共线性良好。同时利用1484份小麦660K分型数据对该区间进行单倍型分析,总体可分为5种区间单倍型,其中C271所在的单倍型组的抗性优于其他组。虽然C271不含有Yr30和Yr58连锁标记的阳性片段,但从相对遗传位置、条锈病抗性表现以及育种系谱看,...     

宁夏水土保持的产业结构影响评价

探讨不同生态环境基础和产业条件下的水土流失原因,可为宁夏水土流失分区治理提供理论支持。运用空间叠置、专家集成和系统聚类等定性和定量方法,从水源涵养、防治土壤水力侵蚀和风力侵蚀3个方面分析宁夏水土保持生态系统服务功能,同时评价产业结构对宁夏水土保持生态系统服务功能的影响,在此基础上将全区分为水土保持重要地区、中等重要地区和不重要地区。结果表明:水土保持重要地区应注意改变不合理的耕作和工矿开发方式;中等重要地区则应协调好绿洲开发与生态环境的关系,积极开展水土保持生态工程建设;不重要地区产业结构对水土保持的综合影响不显著,但是由于生态环境基础较差,应当注意控制人口增长、积极实施产业转型和加强生态环境恢复治理。