71个小麦品种抗叶锈性基因分析及潍麦8号成株抗条锈QTL定位

发布时间：2020-05-07 02:23

【摘要】：小麦叶锈病和条锈病是我国发生面积广,危害最重的一类病害。自上世纪建国来,我国小麦主产区爆发了多次大规模的病害流行,直接导致小麦产量和质量不同程度的损失。目前,选育和利用持久抗病品种是防治该病害发生和流行最经济、环保、有效的途径。本研究内容主要分为两个部分:(1)71个小麦品种抗叶锈性基因分析,(2)潍麦8号成株抗条锈QTL定位。1.本试验选用20个毒力不同的小麦叶锈菌菌系对长江中下游地区71个小麦品种、35个含有已知抗叶锈病基因的载体品种和感病对照品种郑州5389进行苗期基因推导,根据这35个载体品种的苗期反应型,进而推导出供试品种中可能携带的已知抗叶锈病基因。之后选取出12个特异性的分子标记(STS或SCAR)进行标记检测,以验证基因推导的结果。结合系谱分析法进一步对小麦品种中所携带的已知抗叶锈病基因的来源进行解释;经过标记检测、基因推导和系谱分析,在71个测试品种中,有28个品种可能携带7个已知的抗叶锈病抗性基因。这些基因以单基因的形式独立存在或多基因共存的方式存在于这些品种当中,即Lr1、Lr10、Lr14a、Lr17、Lr26、Lr34和Lr46。其中8个品种含有Lr1;8个小麦品种含有Lr26;7个小麦品种含有Lr34;13个品种含有Lr46;1个品种含有Lr10;Lr14a和Lr17可能存在于小麦品种镇园SC16中。本试验中所鉴定出的含有抗叶锈病基因的小麦品种可进一步用于抗病育种。2.小麦品种潍麦8号在成株期对小麦条锈病表现出良好的抗性,推测潍麦8号可能含有成株抗条锈基因,因此本研究对潍麦8号品种进行了成株抗条锈QTL定位。利用潍麦8号/郑州5389的163个重组自交系(RIL)家系在2016-2017年度种植于河北保定试验田,在2017-2018年度和2018-2019年度这两个年度种植于四川绵阳试验田,田间接菌后调查并记录病害严重度,从而获得表型数据;利用SSR分子标记和SNP技术分别进行标记筛选和测序,在此基础上进一步对整个RIL群体进行检测,进而获得整个群体的基因型数据;运用作图软件Map Manager QTXb20和QTL Ici Mapping 4.0对田间表型数据和群体基因型数据进行QTL分析,共有4个QTL位点被检测到,分别位于1B、2A、2B和7D染色体上,且在三个环境中均检测到。其中位于1B和2A染色体上的QTL位点分别解释11.56%-16.64%和9.35%-12.70%的表型变异,试验表明,这两个位点的抗性分别由已知抗条锈病基因Yr9和Yr17提供。位于2B染色体上QTL的位点解释的表型变异为7.27%-9.95%,但由于该位点所处的区域含有较多已知的抗条锈基因及QTL,且与这些位点的关系还有待进一步的研究验证,因此无法确定是否为新的QTL位点;位于7D染色体的QTL位点在解释的表型变异为11.49%-15.07%,可能为一个新的QTL位点。本试验中定位的成株抗锈病QTL位点可为后续进一步的研究提供重要依据。
【图文】：

河北农业大学硕士学位（毕业）论文记的筛选用 860 对 SSR 引物在小麦品种潍麦 8 号和郑州 5389 之间到具有多态性的引物 189 对，再在亲本和抗感小群体间进的 SSR 标记 52 对，进而对整个群体进行基因分型。此外，司对抗感小群体进行 55 K SNP 芯片测序，，共检测到 52028个数在 0-1 范围内的有 297 个，主要在 1B、2A 和 7D 染色忽略不计（图 3）。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.121.43;S435.121.42

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