四川小麦地方品种古宋大龙须抗条锈病基因的遗传分析及染色体定位

发布时间：2017-10-24 01:03

  本文关键词：四川小麦地方品种古宋大龙须抗条锈病基因的遗传分析及染色体定位

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【摘要】：小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritic)引起的小麦真菌性病害,对小麦的生长具有严重影响。从四川小麦地方品种中寻找和发现新的抗条锈病基因并用于小麦品种的改良,能使新的小麦品种既能够对条锈菌小种具有抗性,也能适应该地区的生态环境。多年田间鉴定发现,四川小麦地方品种古宋大龙须高抗当前条锈病流行生理小种。为了明确四川小麦地方品种古宋大龙须对条锈病抗性的遗传特点,本研究通过调查和统计用古宋大龙须与感病亲本Taichung 29构建的F_1、F_2和F_(2：3)群体的田间发病情况来进行条锈病分析,以探究出该地方小麦品种的抗性遗传规律和特点,并利用分子标记技术对携带的抗病基因进行染色体定位和遗传连锁图谱的构建。获得如下主要研究结果：1、通过构建古宋大龙须×Taichung 29F_1、F_2、F_(2:3)条锈病抗性遗传分析群体,并接种当前生产上流行条锈病混合生理小种(条中32、条中33、贵22-9、贵22-8、贵22-14、水14及水15等致病类型)。条锈病抗性遗传分析表明,古宋大龙须对条锈菌混合菌种的抗性是由1对显性基因控制的,暂命名为Yrgsdlx。2、基于分离分组分析方法(Bulked-Segregant analysis, BSA),并利用微卫星分子标记(Simple Sequence Repeat, SSR)、相关序列扩增多态性(Sequence-related Amplified Polymorphism, SRAP)和植物抗病基因类似序列多态性(Resistance Gene Analog Polymorphisms, RGAP)3种分子标记,对来自古宋大龙须条锈病抗性基因进行作图分析。共获得7个与Yrgsdlx抗性基因连锁的分子标记。包含1个RGAP标记(S1/NLRR-INV2),3个SRAP标记(F-me7/R-mel8、F-me7/R-me20、F-me8/R-me12)和3个SSR标记(Xwmc438、Xgpw2160、和Xgdm130)。通过软件JoinMap 4计算遗传距离,采用软件Mapdraw V2.1绘制遗传图谱。各标记在遗传图谱上的顺序依次为F-me7/R-me18、F-me7/R-me20、F-me8/R-me12、S1/NLRR-INV2、Xgdm130、Xwmc438和Xgpw2160,其中Xgdm130和S1/NLRR-INV2是抗条锈病基因Yrgsdlx两侧最近的标记,距离分别为12.7 cM和19.9 cM。进一步利用一套中国春缺体-四体遗传材料将将抗条锈病基因Yrgsdlx定位在7D上。3、为获得与条锈病抗性基因连锁紧密的分子标记,本研究利用多样性微阵列技术(Diversity Arrays Technology, DArT)进行了作图分析,共获得9个与该抗性基因紧密连锁的分子标记,其两侧翼最近DArT分子标记为D8025和D4454,遗传距离分别为2.0 cM和2.2 cM。4、基于系谱分析和分子标记检测发现,来自古宋大龙须的条锈病抗性基因Yrgsdlx与定位在7DS染色体上的其他正式或临时命名的抗条锈病基因(Yr18、YrY212、 YrM8003和YrWV)均表现出差异,证实Yrgsdlx可能是一个不同于已知的、定位于7DS上的抗条锈病基因的新基因。
【关键词】：四川小麦地方品种 古宋大龙须 遗传分析 抗条锈病基因 分子标记
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.121.42
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1. 文献综述11-23
• 1.1 小麦条锈菌的研究进展11-12
• 1.1.1 小麦条锈菌生理特性11-12
• 1.1.2 小麦条锈菌的群体演化12
• 1.2 小麦条锈病的研究概况12-17
• 1.2.1 小麦条锈病的危害12-13
• 1.2.2 小麦条锈病的防治13-14
• 1.2.3 小麦条锈病的抗性研究概况14
• 1.2.4 正式命名的小麦抗条锈病基因14-17
• 1.2.5 小麦抗条锈病基因的克隆17
• 1.3 小麦抗病基因遗传研究方法17-21
• 1.3.1 表型分析法17-18
• 1.3.2 细胞遗传学分析法18
• 1.3.3 非整倍体分析法18
• 1.3.4 分子标记分析法18-21
• 1.4 地方小麦品种的利用价值21-23
• 1.4.1 四川地方小麦的特点21-22
• 1.4.2 本研究的目的与意义22-23
• 2. 材料与方法23-31
• 2.1 材料23
• 2.2 试验方法23-29
• 2.2.1 田间材料种植23
• 2.2.2 田间抗病鉴定23-24
• 2.2.3 DNA提取及试剂的配制24-25
• 2.2.4 抗感池构建25
• 2.2.5 PCR扩增25-28
• 2.2.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳检测28-29
• 2.2.7 琼脂糖凝胶电泳检测29
• 2.3 数据统计分析29-31
• 3. 结果与分析31-38
• 3.1 表型鉴定与遗传分析31-32
• 3.1.1 亲本及F_1抗病性鉴定31
• 3.1.2 F_2单株及F_(2：3)家系的抗病性鉴定31-32
• 3.2 分子标记筛选及连锁图谱构建32-35
• 3.3 DART分析结果35-37
• 3.4 琼脂糖电泳检测结果37-38
• 4 讨论与结论38-41
• 4.1 抗病基因YRGSDLX与已知抗条锈病基因的关系38-39
• 4.2 分子标记在抗病育种上的应用39
• 4.3 抗条锈病育种策略39-40
• 4.4 结论40-41
• 参考文献41-51
• 致谢51

【参考文献】

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本文编号：1086249