小麦抗白粉病基因PmQ和抗条锈病基因Yr041133的遗传分析
发布时间：2021-11-24 07:57
小麦白粉病（Blumeria graminis f.sp.tritici（DC.）Speer,Bgt）和条锈病（Puccinia striiformis Westend.f.sp.tritici Eriks,Pst）是我国主要的两大真菌性病害,严重影响小麦生产。挖掘新的抗白粉病（Pm）和抗条锈病（Yr）基因对于培育抗病小麦品种以减少白粉病和条锈病的危害非常重要。本研究利用抗性相反的新疆小麦地方品种青心麦（抗白粉病,感条锈病）和青海小麦品系041133（感白粉病,抗条锈病）配制的遗传群体,采用BSR-Seq方法定位了青心麦的抗白粉病基因PmQ和041133的抗条锈病基因Yr041133。取得的主要结论如下:1.利用不同麦区采集的23个白粉菌菌株进行抗性评价,青心麦对其中12个菌株表现抗病反应型（IT 0-2）。青心麦与感白粉病小麦品系041133杂交产生F1、F2和F2:3遗传分离群体,利用来自山东的白粉菌菌株Bgt1接种进行遗传分析,发现青心麦抗白粉病是由一对隐性单基因控制的,将其命名为PmQ。2.小麦品系041133对...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦苗期(A)和成株期(B)白粉病
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论3从图1-2已知Pm基因的来源分布中可以看到，目前定位的小麦抗白粉病基因有85%Pm基因主要来自小麦一级基因库和二级基因库。鉴于目前定位的小麦染色体上新的抗病基因的分布模式和快速发现，在相似位置报道多个基因并不少见，其中有7个基因座具有多个等位基因，包括Pm1、Pm2、Pm3、Pm4、Pm5、Pm8/Pm17和Pm24。有15个抗白粉病基因是隐性遗传的，至少有6个隐性抗白粉病等位基因位于7B染色体的长臂，包括来自Pm5a(T.dicoccum)、Pm5b(Ibis)、Pm5c(T.sphaerococcum)、Pm5d(IGV1-455)、Pm5e(复壮30)和MlXBD(小白冬)。这些基因大多数具有特异性，并遵循基因对基因假说。由于白粉菌菌株的变异性强，毒性积累迅速，遗传多样性增加，使许多抗病小麦品种表现感病，因此需要不断地挖掘新的小麦抗白粉病基因。最近的研究表明，白粉菌菌株对一些抗白粉病基因具有致病性，包括Pm1c、Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3g、Pm4a、Pm4b、Pm5a、Pm5b、Pm6、Pm7、Pm8、Pm9、Pm25、Pm34和Pm35(LIetal.,2018)2275。因此，在小麦育种中需要不断地提供新的抗白粉病基因以抵抗白粉菌的不断变异及白粉病的流行。图1-2小麦及近缘种属中已正式命名的抗白粉病基因分布Fig.1-2Distributionofdesignatedpowderymildewresistancegenesinwheatanditsrelatives
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论5锈棕色的粉末。在小麦成熟时期，叶片上生出圆形或椭圆形的深色夏孢子堆，携带有大量黄色粉末，即夏孢子。条锈病在小麦苗期到成熟期均可以发生，主要发生在小麦的叶片部位，严重时会侵染叶鞘、茎秆和麦穗等，遍布整株小麦。小麦条锈菌不耐高温，9~15℃是夏孢子侵入生长的最佳温度，但当温度达到36℃时，两天就会死亡。夏孢子的侵入和生长萌发还需要适宜的湿度，此外条锈病菌还会受到光照的影响，光照充足时发育正常，光照不足时抑制其生长发育。图1-3小麦条锈病发生叶片Fig.1-3Pictureofwheatstriperust1.2.3小麦抗条锈病基因小麦抗条锈病基因主要来源于普通小麦和小麦近缘属，正式命名的有82个Yr基因(图1-6)，其中有56个Yr基因来源于普通小麦，22个Yr基因来源于小麦近缘属。根据小麦生长发育阶段对条锈菌生理小种(Pst)的抗性，可以将Yr基因分为全生育期抗性(ASR)、成株期抗性(APR)和成株期高温抗性(HTAP)三种类型。Yr5(ASR)(YANetal.,2003)636来源于斯卑尔脱小麦(T.speltaalbum)；Yr7(ZHANGetal.,2009)、Yr24(MCINTOSHetal.,2000)、Yr26(WANGetal.,2008)、Yr53(XUetal.,2012)、Yr64(XIEetal.,2019)和Yr65(CHENGetal.,2014)都来自于硬粒小麦(T.durumDesf.)，并且都属于全生育期抗性(ASR)类型；Yr8(RILEYetal.,1968)、Yr17(BARIANAetal.,1993)、Yr28(SINGHetal.,2000)、Yr37(MARAISetal.,2005)、Yr38(MARAISetal.,2010)、Yr40(KURAPARTHYetal.,2007)、Yr42(MARAISetal.,2009)和Yr70(BANSALetal.,2020)来自山羊草属，也属于全生育期抗性(ASR)类型；Yr9(ASR)(SHIetal.,2001)来自黑麦(SecalecerealeL.)；Yr15(ASR)(ABDOLLAHIetal.,2015)、Yr35(ASR)(DADKHODAIEetal.,2011)和Yr36(HTAP)(UAUYetal.,2005)来自野生
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular detection of the powdery mildew resistance genes in winter wheats DH51302 and Shimai 26[J]. QU Yun-feng,WU Pei-pei,HU Jing-huang,CHEN Yong-xing,SHI Zhan-liang,QIU Dan,LI Ya-hui,ZHANG Hong-jun,ZHOU Yang,YANG Li,LIU Hong-wei,ZHU Tong-quan,LIU Zhi-yong,ZHANG Yan-ming,LI Hong-jie. Journal of Integrative Agriculture. 2020(04)
[2]小麦条锈病发生规律及综合防治策略[J]. 郑庆伟. 农药市场信息. 2020(03)
[3]防治小麦白粉病高效适用药[J]. 谭立云. 农药市场信息. 2020(02)
[4]Wheat powdery mildew resistance gene Pm64 derived from wild emmer （Triticum turgidum var.dicoccoides） is tightly linked in repulsion with stripe rust resistance gene Yr5[J]. Deyun Zhang,Keyu Zhu,Lingli Dong,Yong Liang,Genqiao Li,Tilin Fang,Guanghao Guo,Qiuhong Wu,Jingzhong Xie,Yongxing Chen,Ping Lu,Miaomiao Li,Huaizhi Zhang,Zhenzhong Wang,Yan Zhang,Qixin Sun,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2019(06)
[5]2009-2018年陕西省小麦区试品种（系）抗主要病害趋势分析[J]. 李娟,王文立,王峭,靳鹏飞,巢凯翔,李强,王保通. 麦类作物学报. 2019(12)
[6]基于农作制分区的1985—2015年中国小麦生产时空变化[J]. 白冰,杨雨豪,王小慧,贾浩,吴尧,史磊刚,尹小刚,陈阜. 作物学报. 2019(10)
[7]2017年我国小麦条锈病流行特点及重发原因分析[J]. 黄冲,姜玉英,李佩玲,彭红,崔彦,杨俊杰,谢飞舟. 植物保护. 2018(02)
[8]Mapping stripe rust resistance genes by BSR-Seq:YrMM58 and YrHY1 on chromosome 2AS in Chinese wheat lines Mengmai 58 and Huaiyang 1 are Yr17[J]. Yong Wang,Huaizhi Zhang,Jingzhong Xie,Bingmin Guo,Yongxing Chen,Huaiyu Zhang,Ping Lu,Qiuhong Wu,Miaomiao Li,Deyun Zhang,Guanghao Guo,Jian Yang,Panpan Zhang,Yan Zhang,Xicheng Wang,Hong Zhao,Tingjie Cao,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2018(01)
[9]江阴市小麦白粉病防治药剂筛选田间试验初报[J]. 邵益栋,徐丽丹,吴德君,夏秋霞,梁红新,赵健元. 上海农业科技. 2018(01)
[10]利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因[J]. 吴秋红,陈永兴,李丹,王振忠,张艳,袁成国,王西成,赵虹,曹廷杰,刘志勇. 作物学报. 2018(01)
博士论文
[1]小麦抗白粉病种质遗传背景鉴定及分子标记辅助选择研究[D]. 戴秀梅.西南大学 2008
硕士论文
[1]芽孢杆菌CC09对小麦白粉病的防治作用的研究[D]. 高旭.西北农林科技大学 2013
本文编号：3515553
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦苗期(A)和成株期(B)白粉病
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论3从图1-2已知Pm基因的来源分布中可以看到，目前定位的小麦抗白粉病基因有85%Pm基因主要来自小麦一级基因库和二级基因库。鉴于目前定位的小麦染色体上新的抗病基因的分布模式和快速发现，在相似位置报道多个基因并不少见，其中有7个基因座具有多个等位基因，包括Pm1、Pm2、Pm3、Pm4、Pm5、Pm8/Pm17和Pm24。有15个抗白粉病基因是隐性遗传的，至少有6个隐性抗白粉病等位基因位于7B染色体的长臂，包括来自Pm5a(T.dicoccum)、Pm5b(Ibis)、Pm5c(T.sphaerococcum)、Pm5d(IGV1-455)、Pm5e(复壮30)和MlXBD(小白冬)。这些基因大多数具有特异性，并遵循基因对基因假说。由于白粉菌菌株的变异性强，毒性积累迅速，遗传多样性增加，使许多抗病小麦品种表现感病，因此需要不断地挖掘新的小麦抗白粉病基因。最近的研究表明，白粉菌菌株对一些抗白粉病基因具有致病性，包括Pm1c、Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3g、Pm4a、Pm4b、Pm5a、Pm5b、Pm6、Pm7、Pm8、Pm9、Pm25、Pm34和Pm35(LIetal.,2018)2275。因此，在小麦育种中需要不断地提供新的抗白粉病基因以抵抗白粉菌的不断变异及白粉病的流行。图1-2小麦及近缘种属中已正式命名的抗白粉病基因分布Fig.1-2Distributionofdesignatedpowderymildewresistancegenesinwheatanditsrelatives
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论5锈棕色的粉末。在小麦成熟时期，叶片上生出圆形或椭圆形的深色夏孢子堆，携带有大量黄色粉末，即夏孢子。条锈病在小麦苗期到成熟期均可以发生，主要发生在小麦的叶片部位，严重时会侵染叶鞘、茎秆和麦穗等，遍布整株小麦。小麦条锈菌不耐高温，9~15℃是夏孢子侵入生长的最佳温度，但当温度达到36℃时，两天就会死亡。夏孢子的侵入和生长萌发还需要适宜的湿度，此外条锈病菌还会受到光照的影响，光照充足时发育正常，光照不足时抑制其生长发育。图1-3小麦条锈病发生叶片Fig.1-3Pictureofwheatstriperust1.2.3小麦抗条锈病基因小麦抗条锈病基因主要来源于普通小麦和小麦近缘属，正式命名的有82个Yr基因(图1-6)，其中有56个Yr基因来源于普通小麦，22个Yr基因来源于小麦近缘属。根据小麦生长发育阶段对条锈菌生理小种(Pst)的抗性，可以将Yr基因分为全生育期抗性(ASR)、成株期抗性(APR)和成株期高温抗性(HTAP)三种类型。Yr5(ASR)(YANetal.,2003)636来源于斯卑尔脱小麦(T.speltaalbum)；Yr7(ZHANGetal.,2009)、Yr24(MCINTOSHetal.,2000)、Yr26(WANGetal.,2008)、Yr53(XUetal.,2012)、Yr64(XIEetal.,2019)和Yr65(CHENGetal.,2014)都来自于硬粒小麦(T.durumDesf.)，并且都属于全生育期抗性(ASR)类型；Yr8(RILEYetal.,1968)、Yr17(BARIANAetal.,1993)、Yr28(SINGHetal.,2000)、Yr37(MARAISetal.,2005)、Yr38(MARAISetal.,2010)、Yr40(KURAPARTHYetal.,2007)、Yr42(MARAISetal.,2009)和Yr70(BANSALetal.,2020)来自山羊草属，也属于全生育期抗性(ASR)类型；Yr9(ASR)(SHIetal.,2001)来自黑麦(SecalecerealeL.)；Yr15(ASR)(ABDOLLAHIetal.,2015)、Yr35(ASR)(DADKHODAIEetal.,2011)和Yr36(HTAP)(UAUYetal.,2005)来自野生
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular detection of the powdery mildew resistance genes in winter wheats DH51302 and Shimai 26[J]. QU Yun-feng,WU Pei-pei,HU Jing-huang,CHEN Yong-xing,SHI Zhan-liang,QIU Dan,LI Ya-hui,ZHANG Hong-jun,ZHOU Yang,YANG Li,LIU Hong-wei,ZHU Tong-quan,LIU Zhi-yong,ZHANG Yan-ming,LI Hong-jie. Journal of Integrative Agriculture. 2020(04)
[2]小麦条锈病发生规律及综合防治策略[J]. 郑庆伟. 农药市场信息. 2020(03)
[3]防治小麦白粉病高效适用药[J]. 谭立云. 农药市场信息. 2020(02)
[4]Wheat powdery mildew resistance gene Pm64 derived from wild emmer （Triticum turgidum var.dicoccoides） is tightly linked in repulsion with stripe rust resistance gene Yr5[J]. Deyun Zhang,Keyu Zhu,Lingli Dong,Yong Liang,Genqiao Li,Tilin Fang,Guanghao Guo,Qiuhong Wu,Jingzhong Xie,Yongxing Chen,Ping Lu,Miaomiao Li,Huaizhi Zhang,Zhenzhong Wang,Yan Zhang,Qixin Sun,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2019(06)
[5]2009-2018年陕西省小麦区试品种（系）抗主要病害趋势分析[J]. 李娟,王文立,王峭,靳鹏飞,巢凯翔,李强,王保通. 麦类作物学报. 2019(12)
[6]基于农作制分区的1985—2015年中国小麦生产时空变化[J]. 白冰,杨雨豪,王小慧,贾浩,吴尧,史磊刚,尹小刚,陈阜. 作物学报. 2019(10)
[7]2017年我国小麦条锈病流行特点及重发原因分析[J]. 黄冲,姜玉英,李佩玲,彭红,崔彦,杨俊杰,谢飞舟. 植物保护. 2018(02)
[8]Mapping stripe rust resistance genes by BSR-Seq:YrMM58 and YrHY1 on chromosome 2AS in Chinese wheat lines Mengmai 58 and Huaiyang 1 are Yr17[J]. Yong Wang,Huaizhi Zhang,Jingzhong Xie,Bingmin Guo,Yongxing Chen,Huaiyu Zhang,Ping Lu,Qiuhong Wu,Miaomiao Li,Deyun Zhang,Guanghao Guo,Jian Yang,Panpan Zhang,Yan Zhang,Xicheng Wang,Hong Zhao,Tingjie Cao,Zhiyong Liu. The Crop Journal. 2018(01)
[9]江阴市小麦白粉病防治药剂筛选田间试验初报[J]. 邵益栋,徐丽丹,吴德君,夏秋霞,梁红新,赵健元. 上海农业科技. 2018(01)
[10]利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因[J]. 吴秋红,陈永兴,李丹,王振忠,张艳,袁成国,王西成,赵虹,曹廷杰,刘志勇. 作物学报. 2018(01)
博士论文
[1]小麦抗白粉病种质遗传背景鉴定及分子标记辅助选择研究[D]. 戴秀梅.西南大学 2008
硕士论文
[1]芽孢杆菌CC09对小麦白粉病的防治作用的研究[D]. 高旭.西北农林科技大学 2013
本文编号：3515553
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3515553.html
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