两个CIMMYT小麦品系的苗期抗叶锈基因研究和分子作图

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由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是世界上最重要的小麦病害之一。利用抗病品种是防治小麦叶锈病最为经济有效的措施,发掘和标记小麦抗叶锈新基因是利用抗病基因控制叶锈病的重要前提。  本研究对国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的两个小麦品系19HRWSN-76和19HRWSN-129进行抗叶锈苗期基因定位研究,通过与郑州5389的杂交得到F1、F2群体和F2∶3家系,利用基因推导,抗性遗传分析和SSR分子标记技术定位抗叶锈基因,主要取得以下结果:  1)利用基因推导法,通过比较19HRWSN-76,19HRWSN-129与36个已知Lr基因品系对13个不同毒力的叶锈菌生理小种的抗病反应型,推导出19HRWSN-76、19HRWSN-129中的抗叶锈基因高抗供试的13个生理小种,可能含有抗叶锈病新基因。  2)用叶锈菌小种THJP接种19HRWSN-76、郑州5389、F2群体进行抗叶锈性鉴定,结果群体中147个单株表现抗病,60个单株表现感病。抗感比例符合3∶1的理论分离比,推测19HRWSN-76的抗病性由一对显型基因控制,暂命名为LrHR76。SSR引物Xbarc71将该抗病基因定位在3D染色体上,利用位于3D染色体己知抗叶锈病基因Lr24的连锁标记STS24-16和SCAR标记S1302-609对群体进行检测,推测LrHR76可能是Lr24。  3)利用小麦抗病品系19HRWSN-129与感病品种郑州5389杂交再自交得到F2∶3群体,用叶锈菌生理PHGN小种对F2∶3群体接菌鉴定,其中28个家系表现为抗病,77个家系发生了抗感分离,39个家系表现纯合感病,结果显示群体的抗感比例符合1∶2∶1的理论比值,推测19HRWSN-129的抗叶锈性由一对显型基因控制,暂命名为LrHR129。  4)本研究利用SSR引物Xcfa2040和Xgwm344将该抗病基因定位在7BL染色体上,遗传距离分别是1.4cM和2.8cM。利用基因推导和连锁分析发现LrHR129与7BL上已知的抗病基因Lr14a、Lr14b、Lr68和LrFun不同,可能为新的抗叶锈病基因。
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