小麦品系20828抗条锈病主效位点的鉴定和验证

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xialiaoj
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条锈病是小麦最严重的病害之一,鉴定和利用新的抗病基因是选育抗病品种的关键。小麦品系20828近十年来均对条锈病表现高水平的抗性,然而该品系的抗病基因尚未被发掘。本实验创制了基于亲本20828与川农16杂交的重组自交系(RIL)群体(2CN),利用小麦55K SNP(单核苷酸多态性)芯片以及SSR(简单重复序列)标记对该群体进行了基因分型和高密度遗传图谱构建,结合目前流行的条锈病小种(条中32、33和34)在4个生态点对该群体进行了抗性评估,进一步鉴定和验证了条锈病抗性位点。主要结果如下:1.构建了2CN RIL群体的高密度遗传连锁图谱。该图谱包含34个连锁群,总长度为3005.04cM,标记密度为0.84cM/标记。2.在多个生态点下,对2CN群体以及亲本的疾病指数(disease index,DI)进行评估,发现20828的DI范围为11.11至11.74,CN16的DI范围为59.26至88.89,20828的DI显著低于CN16。另外,2CN群体所有株系的DI范围为11.74至96.68,结合该群体的DI分布图表明该性状是多基因遗传的,其DI的广义遗传力(H2)为0.999。3.总共鉴定到了4个稳定的抗条锈病QTL,分别位于染色体1B(2个QTL)、4A和6A上。来源于亲本20828的抗性位点QYr.sicau-1B.1为主效QTL位点。该QTL的侧翼标记为Xwmc156和Xwmc216,区间间隔1.76cM,能解释16.32%-39.45%的表型变异。其余三个为微效QTL,其中QYr.sicau1B.3和QYr.sicau-6A的抗性位点也来源于亲本20828,分别能解释5.39%-18.21%和1.95%-4.05%的表型变异,而QYr.sicau-4A的抗性位点来源于CN16,解释的表型变异为1.10%-4.87%。这三个微效QTL也增加了QYr.sicau-1B.1的抗性水平。结合中国春参考基因组序列,对比先前的抗条锈病基因研究发现,主效的QTL QYr.sicau-1B.1是一个新的抗条锈病QTL。4.用与QYr.sicau-1B.1紧密连锁的SSR标记Xwmc216和Xwmc156在四个具有不同遗传背景的群体中验证QYr.sicau-1B.1的遗传效应,结果表明QYr.sicau-1B.1能增加植株对条锈病的抗性并能降低高达82.8%的DI。5.通过分析QYr.sicau-1B.1的侧翼标记序列和区间内的基因发现,QYr.sicau-1B.1在中国春小麦和野生二粒小麦对应的物理区间内分别有162和136个基因,其中前人报道过的与抗病相关的基因有8个。我们的结果对于QYr.sicau-1B.1进一步进行精细定位、克隆以及分子辅助育种提供了有价值的信息。
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