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由条型柄锈菌(Puccinia striiformis.f.sp.tritici,Pst)引起的小麦条锈病是世界范围内最严重的小麦病害之一,严重地影响了小麦的产量和品质。种植抗条锈病品种是最经济、有效且环保的方法。现代育种导致当前栽培小麦遗传基础狭窄,新小种的出现导致推广品种抗性“丧失”,因此发掘新的条锈病抗性基因源迫在眉睫。小麦地方品种和国外优异抗病种质是抗性育种有效的基因源。鉴于此,本研究通过室内苗期和多环境下成株期条锈病抗性表型鉴定,从来自中国和美国的小麦种质资源中筛选了一批条锈病抗性稳定的优异种质,并结合高通量分子标记技术,发掘可供小麦条锈病抗性育种利用的抗性新位点/区段,并解析其遗传效应,为小麦抗条锈病育种提供有效基因源。本研究获得主要结果如下:1、利用当前中国小麦生产上流行频率最高的2个条锈菌生理小种条中32号(CYR32)和条中34号(CYR34)对来自中国主要春麦区的140份小麦地方种质进行苗期条锈病抗性鉴定。结果表明,7份种质对CYR32表现苗期抗性,4份对CYR34表现抗性,其中1份种质兼抗CYR32和CYR34。在人工接种条锈菌混合生理小种环境下,进行成株期条锈病抗性鉴定发现,15份小麦地方种质表现出稳定的成株期抗性。基于多样性微阵列技术(Diversity arrays technology,DAr T)分子标记并结合表型进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS),分别鉴定出12个和18个控制小麦成株期和苗期条锈病抗性的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL),分布在1A、1B、2B、2D、3A、3B、3D、4A、4B、5B、6A、6B、6D、7A和7B染色体上,可解释表型变异8.19%-18.94%。结合前人研究,发现4个控制小麦成株期条锈病抗性和6个全生育期抗性的潜在新位点。2、利用CYR32和CYR34对271份具有穗发芽抗性遗传多样性的中国小麦地方种质进行苗期抗性表型鉴定发现,15份种质对CYR32表现苗期抗性,14份对CYR34表现抗性,其中7份兼抗CYR32和CYR34。在人工接种条锈菌环境下进行成株期条锈病抗性鉴定发现,39份地方种质表现成株期稳定抗性。结合前期研究发现,7份种质兼抗小麦穗发芽。基于小麦660K单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)芯片并结合GWAS技术,鉴定到17个条锈病抗性位点,包括8个苗期和9个成株期抗性位点,分布于1A、1B、2A、2D、3A、3B、5A、5B、6D和7A染色体上,可解释表型变异6.06%-16.46%。结合前人研究结果分析,发现5个控制小麦条锈病抗性潜在新位点,并对稳定的条锈病抗性新位点建立了可供分子辅助选择育种利用的竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific PCR,KASP)特异标记。通过分析前人在该群体中获得的穗发芽抗性位点,推测小麦条锈病和穗发芽抗性可能由染色体不同区段控制。3、利用CYR32和CYR34,对来自中国5个麦区717份小麦地方种质进行苗期条锈病抗性鉴定,35份种质对CYR32表现苗期抗性,32份对CYR34表现抗性,其中12份种质兼抗CYR32和CYR34。在人工接种多环境下进行成株期条锈病抗性鉴定,112份种质表现出稳定成株期抗性。基于DAr T分子标记并结合表型进行全基因组关联分析,分别鉴定出37个和12个控制小麦成株期和苗期条锈病抗性QTL,分布在1A、1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5B、5D、6A、6B、6D、7A、7B和7D染色体上,可解释表型变异1.94-5.75%。综合分析前人报道Yr基因/QTL,获得7个控制中国小麦地方种质成株期条锈病抗性和2个全生育期抗性潜在新位点。4、将来自中国主要春麦区与前期从中国北部麦区、黄淮海麦区、长江中下游麦区和南方麦区小麦地方种质中发掘的条锈病抗性位点/区段进行整合,从5个麦区中鉴定出137个小麦条锈病抗性位点,分布于除4D染色体以外的20条染色体上。发现4个QTL区段(QYR.SICAU-2B.3、QYR.SICAU-3A、QYR.SICAU-4A.2和QYR.SICAU-6B.2)同时控制着3个以上麦区小麦地方种质条锈病抗性,表明这些区段是控制我国小麦地方种质条锈病抗性的主要共性区段;而在3D和5A染色体上则发现分别控制特定麦区小麦条锈病抗性区段,推测这些差异性区段可能是控制不同麦区小麦地方种质的特异区段。通过对抗性QTL染色体位置分布进行分析,发现11个控制中国小麦地方种质条锈病抗性QTL簇,推测这些QTL簇可能是控制中国小麦地方种质条锈病抗性的热点区域。5、利用美国小麦生产中7个条锈菌生理小种对来自美国的465份冬小麦种质进行苗期抗性鉴定,16份种质苗期兼抗7个生理小种。在多环境下通过田间自然发病进行成株期抗性表型鉴定,345份种质具有稳定抗性。基于多重测序基因分型(genotyping by multiplexed sequencing,GMS)技术并结合抗性表型进行全基因组关联分析,获得23个小麦条锈病抗性QTL,包括21个成株期和2个苗期抗性QTL,分布在1A、1B、1D、2A、2B、3B、3D、4A、4B、4D、5B、6A、6B、6D、7A和7B染色体上,可解释表型变异6.0%-40.0%。与已报道条锈病抗性基因/区段遗传位置进行整合,发现2个成株期条锈病抗性位点可能是潜在的条锈病抗性新位点。将来自美国与中国小麦地方种质中发掘的条锈病抗性位点/区段进行整合,发现控制中、美小麦种质条锈病抗性位点染色体位置相距较远,表明中、美种质在控制小麦条锈病抗性区段上可能具有显著的差异性。因此,强化国外条锈病抗性种质的引进将有助于丰富我国条锈病抗性基因源,为小麦条锈病抗性育种工作提供更多的抗源选择。