抗条锈病小偃麦衍生品系的HMW-GS组成与标记验证

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中间偃麦草(Thinopyrum intermedium, 2n= 42, StJJs)具有多种优良性状,不仅对条锈、叶锈、秆锈及白粉、黑穗等病害免疫,也对赤霉、黄矮、黄叶、根腐、叶枯病等小麦常见病害具有较强的耐病性,同时具有耐旱、耐寒、耐盐碱、高蛋白等特性,并且对改良小麦加工品质具有很大潜力,是小麦野生近缘属种中不可多得的改良小麦性状的亲本材料。本研究利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对602份源于中间偃麦草的抗锈病材料进行了抗性鉴定和电泳分析,并挑选出100份材料进行了PCR分子标记检测其主要结果如下:(1) CYR32、CYR33、v26是目前我国麦区广泛流行的小麦条锈菌小种。用这些小种对602份小偃麦衍生品系材料进行了苗期(单小种)和成株期(混合菌系)抗性鉴定。结果表明,抗病材料414份,占70%,感病材料188份,占30%。抗病材料所具有的优良抗性及其在测试材料中所占的较高比例,为培育抗条锈病小麦新品种提供了新抗源和遗传多样性。(2)对602份小偃麦衍生品系材料提取HMW-GS,并用SDS-PAGE对材料进行了电泳分析,122份材料是出现了遗传分离,480份材料是遗传稳定材料。在这480份材料中发现了16种亚基,Glu-Al位点亚基存在3种变异为1、2*、Null,而1和2*在这480份材料中所占比重是61.7%, Glu-B1位点有8种变异7、13+16、13+19、14+15、17+18、7+9、7+8、6+8。在Glu-D1位点亚基存在5种变异,分别是2+10、2+12、4+12、5+10、5+12,其5+10所占比重是26.9%,而5+12所占比重是10.2%,主要是2+12类型最多。出现的亚基组合有42种,其中品质评分在8分以上的有30%,共140份,其中以‘N,7,2+12’类型出现最多,具有优质亚基组合如‘1,17+18,5+10’、‘1,17+18,5+12’、‘N,14+15,5+10’等,应进一步对其各种品质参数进行分析统计外,并迅速通过育种手段,将这些优质亚基转育到普通小麦遗传背景中,改良我国小麦的烘烤及加工品质。(3)从稳定、纯合的480份材料中随机选出100份材料进行PCR分子标记检测,进一步验证了它们的HMW-GS组成及等位变异,用特异引物UMN19对Glu-A1位点进行检测,分别扩增出344 bp和362 bp分别是Ax2*和Ax1/Ax-null,在部分材料中Ax2*所占比重是34%。UMN25可以检测Glu-D1位点,分别扩增出281 bp和299 bp,各代表Dx5和Dx2。UMN26可以检测Glu-Dl位点,分别扩增出397 bp和415 bp,分别代表Dy10和Dy12, Dx5+Dy10所占比重是30%, Dx2+Dy10占21%。cauBx642与cauBx752均可以检测Glu-B1位点的Bx14和Bx17,分别是642 bp、534bp,和752bp、337bp,Bx14所占比重是4%,Bx17所占比重是27%。标记ZSBy9aF1/R3是检测Glu-B1位点,分别扩增出662 bp和707 bp,各代表有By9和不具有By9。这与SDS-PAGE电泳得出的结果基本持平,如‘14+15’所占频率增加1%, ‘5+10’下降了1%,‘2+10’下降了1%,‘17+18’下降了1%,基本变化不大,说明SDS-PAGE电泳结果准确、可靠,可以为进一步培育优质、抗条锈病的小麦新品种提供了理论指导。
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