小麦品种YacoS成株期抗条锈病主效QTL定位及小麦抗赤霉病基因Fhb1的分子检测
发布时间：2022-02-10 20:55
小麦条锈病是由真菌条形柄锈菌引起的一种主要分布于湿冷环境的世界级小麦病害,严重威胁着小麦安全生产。尽管施用杀菌剂可以在一定程度上控制条锈病的发生,但这种方法既造成了环境污染、又增加了成本。而种植抗病品种一直是一种经济环保的方法。一般小种专化型的抗病基因具有很强的专化抗性,能快速而准确的识别细菌侵染并引发细胞死亡,也即通过细胞过敏性坏死来抑制病菌生长繁殖,这符合典型的基因对基因学说。然而由于大面积小种专化抗病基因的使用,导致病菌的变异被定向选择而使基因失去抗病性。成株期抗病一般是由多个基因控制的,这种基因多样性尽管在面对某个小种时单个基因起的作用小,但是对于某种病菌的多个小种这类基因会表现出持久抗性。多个基因主导的成株期抗性中每个基因所起到的作用大小也不一样,其中作用最大的基因称之为主效抗病基因。小麦赤霉病抗扩展主效基因Fhb1存在于苏麦三号、翻山小麦、望水白等中国小麦品种中。然而,它在我国小麦后备品种中的存在与否还不明确。小麦抗赤霉病基因Fhb1分子检测体系有助于我们了解该抗病基因在我国小麦品种（系）中的存在情况。对小麦品种的应用和推广有重要的参考价值。小麦品种Yaco"S"自2008...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
F2和F3群体成株期的反应型和最大严重度分布
第二章小麦品种Yaco"S"成株期抗条锈病主效QTL定位19表2-3群体抗条锈性表型分析Table2-3AnalysisofresistanceinpopulationTraitNameSampleSizeMeanVarianceStdErrorMinimumMaximumW-testP值14YLIT1844.93.51.91.58.50.8928014YLMDS18432.6915.730.311000.7582015TSIT1766.13.11.8290.9247015TSMDS17643.9508.322.53950.9543015YLIT1805.23.41.91.58.50.9129015YLMDS18038.8530.423.051000.890602.3.3差异SNP的染色体分布对抗、感池进行90KSNP芯片扫描之后发现：在抗感池之间共有649个SNP有多态性。根据90KSNP的染色体参考位置，其中239个位于2B染色体上，约占总差异SNP的37%，其余染色体上最多的只有67个（图2-2，a）。然而由于所开发出的SNP芯片在各个染色体上的SNP分布及其不均匀，尤其是D染色体组上的SNP明显低于A和B染色体组，所以又对亲本和抗感池进行小麦660KSNP芯片的扫描。依据660KSNP的染色体参考位置，分别统计抗感池间在各染色体上多态性的SNP数，亲本之间相对应染色体上的多态性SNP数。计算抗感池间的多态性SNP数与亲本间的多态性SNP之间的比值，从而可以一定程度上减弱因染色体上SNP数分布的差异造成的影响，结果表明2B染色体上与抗条锈性状相关的SNP数也是远远多于其余染色体的（图2-2，b）。2B染色体上很可能存在抗条锈基因。图2-2抗感池和亲本在90K和660KSNP芯片之间多态SNP的染色体分布Figure2-2(a)ThedifferenceofSNPsbetweenbulksdistributedon21chromosomesusing90Kchip.(b)TheproportionofonechromosomeSNPbetweenbulksandparentsusing660Kchip.Blackandwhitecolumnsindicatethedifferentconsensusgroupmap,respectively.
都出现，对于IT和MDS这两种抗性指标都在同一位点。在杨凌种植的F2，能解释IT表型变异的35.9%，LOD值为16.7，解释MDS表型变异的43.9%，LOD值为23.5；在天水种植的F3，能解释IT表型变异的17.3%，LOD值为7.3，解释MDS表型变异的19.7%，LOD值为8.2；在杨凌种植的F3，能解释IT表型变异的36.5%，LOD值为17.0，解释MDS表型变异的51.9%，LOD值为27.6（表2-3）。该抗条锈病主效基因Qyryac.nwafu-2BS的LOD的峰值位于两KASP标记BS00022657_51和IACX6411/BobWhite_c22503_605（共分离标记）之间，遗传距离为1.3cM（图2-3；图2-4）。图2-3Yaco"S"成株抗条锈基因在染色体2B上遗传连锁图和基因定位Figure2-3Adult-plantresistance(APR)QTLonchromosomes2BS(Qyryac.nwafu-2BS),identifiedusinginclusivecompositeintervalmappingwiththeMDSandITdata.
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦抗条锈病已知基因对中国当前流行小种的有效性分析[J]. 曾庆东,沈川,袁凤平,王琪琳,吴建辉,薛文波,詹刚明,姚石,陈伟,黄丽丽,韩德俊,康振生. 植物病理学报. 2015(06)
[2]陇南不同区域内两个小麦品种上条锈菌群体的毒性分析[J]. 王付平,詹刚明,魏国荣,黄丽丽,康振生,韩青梅. 麦类作物学报. 2014(08)
[3]中国小麦条锈病综合治理理论与实践[J]. 陈万权,康振生,马占鸿,徐世昌,金社林,姜玉英. 中国农业科学. 2013(20)
[4]Genetic Analysis and Molecular Mapping of a Stripe Rust Resistance Gene YrH9014 in Wheat Line H9014-14-4-6-1[J]. MA Dong-fang,HOU Lu,TANG Ming-shuang,WANG Hai-ge,LI Qiang,JING Jin-xue. Journal of Integrative Agriculture. 2013(04)
[5]Mapping of Quantitative Trait Loci for Adult Plant Resistance to Stripe Rust in German Wheat Cultivar Ibis[J]. BAI Bin1,2,3,REN Yan2,XIA Xian-chun2,DU Jiu-yuan3,ZHOU Gang3,WU Ling4,ZHU Hua-zhong4,HE Zhong-hu2,5 and WANG Cheng-she1 1 State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas/College of Agronomy,Northwest A & F University,Yangling 712100,P.R.China 2 Institute of Crop Sciences,National Wheat Improvement Center/The National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,P.R.China 3 Wheat Research Institute,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,P.R.China 4 Crop Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,P.R.China 5 CIMMYT China Office/Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[6]2008-2009年甘肃省小麦条锈菌生理小种监测结果[J]. 贾秋珍,金社林,曹世勤,骆惠生,黄瑾,张勃,金明安. 植物保护. 2011(04)
[7]“西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种（系）抗条锈病性评价[J]. 韩德俊,王琪琳,张立,魏国荣,曾庆东,赵杰,王晓杰,黄丽丽,康振生. 中国农业科学. 2010(14)
[8]2002年我国小麦条锈病发生回顾[J]. 万安民,赵中华,吴立人. 植物保护. 2003(02)
[9]中国小麦抗赤霉病育种研究进展[J]. 姚金保,陆维忠. 江苏农业学报. 2000(04)
[10]小麦抗秆锈病基因推导的计算机程序及应用[J]. 朱桂清,曹远银,姚平,王小奇,刘维志,王铁梁,朱庆顺. 沈阳农业大学学报. 1998(03)
硕士论文
[1]含抗条锈病和Sec-1基因的小麦—黑麦小片段易位系的创制及分子细胞遗传学鉴定[D]. 叶健.四川农业大学 2007
本文编号：3619516
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
F2和F3群体成株期的反应型和最大严重度分布
第二章小麦品种Yaco"S"成株期抗条锈病主效QTL定位19表2-3群体抗条锈性表型分析Table2-3AnalysisofresistanceinpopulationTraitNameSampleSizeMeanVarianceStdErrorMinimumMaximumW-testP值14YLIT1844.93.51.91.58.50.8928014YLMDS18432.6915.730.311000.7582015TSIT1766.13.11.8290.9247015TSMDS17643.9508.322.53950.9543015YLIT1805.23.41.91.58.50.9129015YLMDS18038.8530.423.051000.890602.3.3差异SNP的染色体分布对抗、感池进行90KSNP芯片扫描之后发现：在抗感池之间共有649个SNP有多态性。根据90KSNP的染色体参考位置，其中239个位于2B染色体上，约占总差异SNP的37%，其余染色体上最多的只有67个（图2-2，a）。然而由于所开发出的SNP芯片在各个染色体上的SNP分布及其不均匀，尤其是D染色体组上的SNP明显低于A和B染色体组，所以又对亲本和抗感池进行小麦660KSNP芯片的扫描。依据660KSNP的染色体参考位置，分别统计抗感池间在各染色体上多态性的SNP数，亲本之间相对应染色体上的多态性SNP数。计算抗感池间的多态性SNP数与亲本间的多态性SNP之间的比值，从而可以一定程度上减弱因染色体上SNP数分布的差异造成的影响，结果表明2B染色体上与抗条锈性状相关的SNP数也是远远多于其余染色体的（图2-2，b）。2B染色体上很可能存在抗条锈基因。图2-2抗感池和亲本在90K和660KSNP芯片之间多态SNP的染色体分布Figure2-2(a)ThedifferenceofSNPsbetweenbulksdistributedon21chromosomesusing90Kchip.(b)TheproportionofonechromosomeSNPbetweenbulksandparentsusing660Kchip.Blackandwhitecolumnsindicatethedifferentconsensusgroupmap,respectively.
都出现，对于IT和MDS这两种抗性指标都在同一位点。在杨凌种植的F2，能解释IT表型变异的35.9%，LOD值为16.7，解释MDS表型变异的43.9%，LOD值为23.5；在天水种植的F3，能解释IT表型变异的17.3%，LOD值为7.3，解释MDS表型变异的19.7%，LOD值为8.2；在杨凌种植的F3，能解释IT表型变异的36.5%，LOD值为17.0，解释MDS表型变异的51.9%，LOD值为27.6（表2-3）。该抗条锈病主效基因Qyryac.nwafu-2BS的LOD的峰值位于两KASP标记BS00022657_51和IACX6411/BobWhite_c22503_605（共分离标记）之间，遗传距离为1.3cM（图2-3；图2-4）。图2-3Yaco"S"成株抗条锈基因在染色体2B上遗传连锁图和基因定位Figure2-3Adult-plantresistance(APR)QTLonchromosomes2BS(Qyryac.nwafu-2BS),identifiedusinginclusivecompositeintervalmappingwiththeMDSandITdata.
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦抗条锈病已知基因对中国当前流行小种的有效性分析[J]. 曾庆东,沈川,袁凤平,王琪琳,吴建辉,薛文波,詹刚明,姚石,陈伟,黄丽丽,韩德俊,康振生. 植物病理学报. 2015(06)
[2]陇南不同区域内两个小麦品种上条锈菌群体的毒性分析[J]. 王付平,詹刚明,魏国荣,黄丽丽,康振生,韩青梅. 麦类作物学报. 2014(08)
[3]中国小麦条锈病综合治理理论与实践[J]. 陈万权,康振生,马占鸿,徐世昌,金社林,姜玉英. 中国农业科学. 2013(20)
[4]Genetic Analysis and Molecular Mapping of a Stripe Rust Resistance Gene YrH9014 in Wheat Line H9014-14-4-6-1[J]. MA Dong-fang,HOU Lu,TANG Ming-shuang,WANG Hai-ge,LI Qiang,JING Jin-xue. Journal of Integrative Agriculture. 2013(04)
[5]Mapping of Quantitative Trait Loci for Adult Plant Resistance to Stripe Rust in German Wheat Cultivar Ibis[J]. BAI Bin1,2,3,REN Yan2,XIA Xian-chun2,DU Jiu-yuan3,ZHOU Gang3,WU Ling4,ZHU Hua-zhong4,HE Zhong-hu2,5 and WANG Cheng-she1 1 State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas/College of Agronomy,Northwest A & F University,Yangling 712100,P.R.China 2 Institute of Crop Sciences,National Wheat Improvement Center/The National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,P.R.China 3 Wheat Research Institute,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,P.R.China 4 Crop Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,P.R.China 5 CIMMYT China Office/Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[6]2008-2009年甘肃省小麦条锈菌生理小种监测结果[J]. 贾秋珍,金社林,曹世勤,骆惠生,黄瑾,张勃,金明安. 植物保护. 2011(04)
[7]“西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种（系）抗条锈病性评价[J]. 韩德俊,王琪琳,张立,魏国荣,曾庆东,赵杰,王晓杰,黄丽丽,康振生. 中国农业科学. 2010(14)
[8]2002年我国小麦条锈病发生回顾[J]. 万安民,赵中华,吴立人. 植物保护. 2003(02)
[9]中国小麦抗赤霉病育种研究进展[J]. 姚金保,陆维忠. 江苏农业学报. 2000(04)
[10]小麦抗秆锈病基因推导的计算机程序及应用[J]. 朱桂清,曹远银,姚平,王小奇,刘维志,王铁梁,朱庆顺. 沈阳农业大学学报. 1998(03)
硕士论文
[1]含抗条锈病和Sec-1基因的小麦—黑麦小片段易位系的创制及分子细胞遗传学鉴定[D]. 叶健.四川农业大学 2007
本文编号：3619516
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