【摘 要】
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小麦条锈病是危害小麦产量和品质最严重的病害之一。抗条锈病品种的选育是当前防治小麦条锈病最为经济、安全、有效的方法。对贵协3号多年多点的抗病性鉴定发现其对条锈病流行小种CYR34表现为免疫至近免疫。为了对贵协3号携带的抗条锈病基因进行定位,本研究以贵协3号和高感条锈病品种Avocet S（AVS）进行杂交,构建了重组自交系（RIL）群体。运用集群分离分析法结合转录组测序（BSR-Seq）、以及小麦5
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小麦条锈病是危害小麦产量和品质最严重的病害之一。抗条锈病品种的选育是当前防治小麦条锈病最为经济、安全、有效的方法。对贵协3号多年多点的抗病性鉴定发现其对条锈病流行小种CYR34表现为免疫至近免疫。为了对贵协3号携带的抗条锈病基因进行定位,本研究以贵协3号和高感条锈病品种Avocet S（AVS）进行杂交,构建了重组自交系（RIL）群体。运用集群分离分析法结合转录组测序（BSR-Seq）、以及小麦55K SNP芯片技术开展了贵协3号抗条锈病基因的遗传定位。主要的研究结果如下:1.本研究对贵协3号和AVS构建的RIL群体进行了两年三个环境的成株期条锈病抗性的鉴定。结果表明,RIL群体在GY19和CD20环境下的感病株系较GY20环境的感病株系多;RIL群体条锈病表型数据呈现连续分布,GY19和CD20环境下群体中抗感株系的个数比值接近1∶1。2.BSR-Seq分析结果显示,在RIL群体中共鉴定出277个与条锈病抗性关联的高置信度差异SNP或者Indel,其中93.14%的差异SNP位于2AS染色体上。由此推测,贵协3号携带的抗条锈病基因位于2AS染色体末端的12～59 Mb区间内。3.利用小麦55K SNP芯片对RIL群体进行了基因分型,获得了6364个高质量的SNP标记用于构建遗传图谱。它的总长度为4363.9c M,标记密度为1.5个标记/c M。其中,3A染色体的长度最长（333.0c M）,而2A染色体上的标记数最多,密度最大（828个,3.2个标记/c M）。4.根据芯片基因分型数据和抗病性鉴定结果,一共定位了7个抗条锈病的QTL,分别位于染色体1B（1）,2A（2）,2D（1）,5A（2）和6B（1）。在三个环境中我们都在2AS染色体（2.5 c M）检测到一个重要的QTL（Qyr.gaas.2AS）,与转录组测序结果一致。它的置信区间为AX-108900782～AX-111675237（0-2.5c M）,对应的物理区间为15.8-31.9 Mb（16.1 Mb）,可解释17.07-34.59%的表型变异。5.根据转录组和QTL定位结果,我们在2AS染色体目标区段内（15.8-31.9 Mb）设计了103对SSR引物,并选择了已报道的22对SSR标记,在双亲、抗感池和RIL群体中进行筛选和验证。最终获得的6个多态性标记（Xcfd36、Xwmc382、hls-2A-04、hls-2A-17、hls-2A-18和hls-2A-103）,将GX3中的抗条锈病基因定位到2AS染色体末端3.1 Mb的物理区间内（15.8-18.9 Mb）,并命名为Yr GX3。6.利用BLAST分析,在目标区间预测到了13个候选基因,其中一个基因（Traes CS2A02G042400.1）与抗病蛋白（NBS-LRR）相关,另外一个糖基转移酶基因（Traes CS2A02G040300.1）和一个谷胱甘肽S转移酶T3基因（Traes CS2A02G041200.1）也有相关报道与植物的抗性相关,推测这三个基因很有可能是Yr GX3的目标基因,我们将在下一步的研究中进行功能验证。
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