小麦条锈病新抗源L693抗性基因的EST分子标记作图与共线性片段分析

发布时间：2017-04-24 21:18

  本文关键词：小麦条锈病新抗源L693抗性基因的EST分子标记作图与共线性片段分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：小麦条锈病是由条形柄锈菌(Puccinia striiformis f. sp. Tritic)引起的世界范围内广泛发生的小麦流行病害。中国是一个人口大国,小麦是最主要的口粮之一,小麦条锈病对我国小麦产量影响尤其大。我国小麦条锈病流行体系更为复杂,条锈菌有越冬区和越夏区,很难从空间和时间上阻断,使得防控工作很难取得成效。诸多学者研究指出,选育抗病品种和发掘新的抗病资源是防治小麦条锈病最有效的途径,不断发现新的抗病基因以应对新突变的毒性小种。历次大的条锈病流行,迫切要求我们多样化主栽品种,不能单一推广某个系列小麦,只能不断丰富抗性基因资源,抗条锈病研究是没有止境的斗争,任重而道远。前期的研究通过SSR分子标记,已经确认抗病新品系L693的抗条锈病基因YrL693(YrYU25)在小麦1B染色体上,并筛选到多对SSR标记,但标记不够多,需要通过其他分子标记技术进一步加密。本研究是以抗病亲本L693与感病亲本L661杂交得到的F2后代和F2：3家系为作图群体。首先查找文献中报道的小麦1B染色体上的EST分子标记,进行多态性筛选,更多的EST标记设计需要从GrainGene网站下载1B染色体上EST资源,设计EST-STS标记,用以多态性筛选。之后用连锁EST引物对应的EST序列与短柄草、水稻、高粱基因组进行比较基因组学分析,确定YrL693基因所在范围在短柄草、水稻、高粱上的共线性片段。具体实验结果如下：1.抗病亲本L693和感病亲本L661杂交得到的F1代抗病,F1代自交得到的F2代出现抗感分离,卡方检验符合3R：1S的分离比；F2：3家系各行也出现抗感分离,经卡方检验符合1R：2H：1S的分离比,由此足以证明L693的抗条锈性是受一对显性基因控制。这个L693的抗性基因暂时命名为YrL693。2.前期工作已经通过SSR标记将YrL693定位在1B染色体上,本研究采用EST分子标记技术进一步加密遗传图谱。经过F2群体基因组DNA的PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,共得到8对连锁的EST-STS标记：CD77、WE173、WE201、 BE443300、BE518403、BE444094、BE404005和BE405692,在构建的遗传连锁图谱上的位置分别是：1.186 cM、0.118 cM.1.011 cM、0.758 cM、0.853 cM、0.93cM、 0.948 cM和1.282 cM。其中,BE443300和BE444094分析的基因型呈3：1,其余6对分析的基因型呈1：2：1。3.用筛选到的8对EST-STS引物以及饶和斐报道的共分离EST引物LS36对应的EST序列,与短柄草、水稻、高粱进行比较基因组学分析,发现BE444094、 BE518403、LS36对应在短柄草3号染色体上2.22Mb (Bradi3g2616-Bradi3g27877)、水稻10号染色体上3.49Mb (Os10g0396400-Os10g0456500)和高粱1号染色体上8.12Mb (Sbo1g020230-Sb01g023110)的序列呈共线性。这些共线序列上的基因可为候选基因的分析提供参考。
【关键词】：小麦 条锈病 EST标记 共线性
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.121.42
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文献综述10-23
• 1.1 小麦条锈病的危害10-11
• 1.2 中国小麦条锈病的流行体系11
• 1.3 小麦条锈病防治方法11
• 1.4 小麦抗条锈病的研究历史11-12
• 1.5 小麦抗条锈病基因的研究12-15
• 1.6 小麦条锈病抗性遗传研究方法15-17
• 1.6.1 基因推导法15-16
• 1.6.2 常规杂交法16
• 1.6.3 细胞遗传学方法16-17
• 1.6.4 分子标记连锁分析法17
• 1.7 分子标记技术的运用17-20
• 1.7.1 RFLP分子标记17
• 1.7.2 RAPD分子标记17-18
• 1.7.3 AFLP分子标记18
• 1.7.4 RGAP分子标记18
• 1.7.5 SSR分子标记18-19
• 1.7.6 SNP分子标记19
• 1.7.7 EST分子标记19-20
• 1.8 比较基因组与共线性分析20-21
• 1.9 研究目的与意义21-22
• 1.10 技术路线22-23
• 2 材料与方法23-30
• 2.1 供试材料23
• 2.1.1 亲本材料23
• 2.1.2 诱发材料23
• 2.1.3 条锈菌系23
• 2.3 遗传群体构建23
• 2.4 小麦抗条锈病抗性鉴定23-24
• 2.5 小麦抗条锈病基因的EST标记筛选24-28
• 2.5.1 小麦基因组DNA的提取和检测24-25
• 2.5.2 基因组DNA的PCR扩增25-27
• 2.5.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳27-28
• 2.6 EST分子标记开发28-29
• 2.6.1 YrL693基因附近ESTs序列的获得29
• 2.6.2 ESTs引物序列的设计29
• 2.7 目的基因的EST定位29
• 2.8 比较基因组分析29-30
• 3 结果与分析30-37
• 3.1 YrL693遗传分析30
• 3.2 EST分子标记的设计30-31
• 3.3 EST分子标记的鉴定31-33
• 3.4 比较基因组学分析33-34
• 3.5 YrL693与Yr24/26位点分析34-37
• 4 讨论37-38
• 4.1 YrL693遗传分析37
• 4.2 YrL693遗传连锁图谱构建37
• 4.3 比较基因组学研究37-38
• 5 结论38-39
• 参考文献39-46
• 致谢46

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  本文关键词：小麦条锈病新抗源L693抗性基因的EST分子标记作图与共线性片段分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：325009