小麦-华山新麦草抗纹枯病渐渗系H-6-11-1的分子细胞遗传学分析

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华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)是我国特有的小麦野生近缘属植物,在以往的报道中表现出多种抗病以及抗逆性状。H-6-11-1是本课题组通过普通小麦7182×华山新麦草杂交,并连续自交得到的F8代衍生后代材料,纹枯病抗性鉴定表现良好。本研究拟对H-6-11-1的抗病性和农艺性状进行调查分析,并通过分子细胞遗传学分析和分子标记等方法确定其遗传构成,明确外源染色体片段的导入情况。进一步构建H-6-11-1×扬麦158的F2分离群体,分析其纹枯病抗性遗传模型。参照Bulked sample analysis(BSA)法建立感病池和抗病池,进行660K SNP芯片扫描,并结合SSR分子标记分析,初步定位纹枯病抗性相关基因在染色体上的位置,为纹枯病抗性候选基因的发现和功能验证提供理论依据和材料支撑。主要研究结果如下:1、H-6-11-1抗病性鉴定结果显示,H-6-11-1综合抗病性好,中抗(MR)纹枯病,抗(R)赤霉病,高抗(R)白粉病,近免疫条锈病。因其普通小麦亲本7182和扬麦158对纹枯病表现为感病(S),推断H-6-11-1的纹枯病抗性应来源于外源亲本华山新麦草。农艺性状调查分析结果表明,H-6-11-1综合农艺性状良好,矮杆、千粒重较高,且主要品质指标达到强筋小麦标准。2、细胞遗传学分析表明,H-6-11-1根尖细胞染色体数为42条,原位杂交未发现明显的黄绿色的外源染色体或者片段信号(可能是由于导入外源片段过小)。结合SSR分子标记、660K芯片扫描对比分析以及抗病表型结果推测,H-6-11-1为小麦-华山新麦草渐渗系后代材料。3、遗传模型分析表明,H-6-11-1的纹枯病抗性受两对主效基因共同控制,且纹枯病抗性的最优模型为2MG-ADI(2对主效基因-加性-显性-上位性)。660K SNP芯片扫描结果显示,纹枯病相关抗性基因可能的位置在3BL和5B染色体上。进一步利用SSR引物进行多态性筛选发现,在3BL上的3对SSR标记(Xwmc687、Xwmc326、Xgwm547)有差异性条带的出现,推断该区段可能存在有新的抗性相关的QTL位点。
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