望水白抗赤霉病主效QTL的遗传和效应研究

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1、INHEIUTANCEANDEFFECTSoFQUANTITATIVETRAITLOCICoNTROLLINGSCABRESISTANCEINWANGSHUIBAIAThesisPresentedtoFacultyofGraduateSchoolofNanjingAgriculturalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofDoctorofPhilosophyByFengXuSeptember20122012许峰／FengXu保留所有权利／Allrightsreserved原创性声明本人郑重声明

2、：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(需亲笔)签名：评鼻知值年f，月、【、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存和汇编学位论文。保密口，在——年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。(请在以上方框内打“4”)学位论文作者(需亲笔)签名：导师(需亲笔)签名：1口fx年It月t日年月日望水白抗赤霉病主效QTL的遗传和效应研究南京农业大学2012摘要小麦是世界上最重要的粮食作物之一，在生产上经常受到赤霉病的侵袭，造成产量和品质的下降。这种病害主要是由禾谷镰孢菌(Fusariumgraminearum)引起的(有性态为Gibberellazeae)。小麦对赤霉病的抗性表现为多基因控制的数量性状，可以分为五种不同类型：抗侵入性(TypeI)、抗扩展性(TyrpeII)、抗毒素积累能

4、力(Ty’peIII)、降低籽粒病粒率(TypeIV)和耐病性(TypeV)。定位在望水白6BS染色体上的QFhs．nau一6B，是一个抗赤霉病扩展的主效QTL。为了进一步分析和利用该位点的抗病性，分别以感病材料PH691和扬麦12号作为轮回亲本构建了该QTL的近等基因系。抗扩展表型鉴定表明这些近等基因系的抗病性与轮回亲本间存在显著差异，轮回亲本的遗传背景对QFhs．Hall一6B的抗病效应有显著影响。此外，还分析了该QTL区段为杂合基因型单株自交后代的抗感分布，结果显示抗感按1：3分离，其抗性遗传符合单个孟德尔因子控制的隐性遗传模式。利用筛选到的13株重组体的基因型和表型，

5、将QFhs．nau一6B定位于Xwmc398-Xgwm644区间。为了深入研究位于望水白染色体3BS、6BS、4BL和5AS上的四个主效QTL的抗赤霉病效应，本研究以感病品种PH691、绵阳2000一l和扬麦12号作为轮回亲本，望水白为QTL供体亲本，通过分子标记辅助选择，将这些QTL导入至感病品种中，经过连续回交获得了一批遗传背景不同和QTL组合不同的近等基因系。对这些近等基因系分别进行了抗侵入和抗扩展能力的田间评价。结果显示，QFhs．nau一3B和QFhs．nau一6B具备显著的抗扩展能力，但不具备抗侵入效应，二者之间存在加性效应；QFhi．nau一4B与QFhi．na

6、u一5A具备显著的抗侵入能力，但没有抗扩展效应，这两个QTL之间存在显著的加性效应。抗侵入和抗扩展QTL的累加可以提高近等基因系的综合抗病能力。分析中发现，望水白5AS位点决定的抗侵入能力总是和旗叶宽高度相关，窄叶的植株表现出更好的抗性。为了阐明这两个性状之间的遗传关系，从“南大2419x望水白”重组自交系群体、绵阳99．323和PH691背景近等基因系分离群体中筛选出该QTL区间的重组体，并分析了它们的基因型及其抗侵入能力和旗叶宽度。结果表明QFhi．nau．5A位于Xgwm304一Xgwm415区间内；QFlw．nau．5A位于Xgwm415-Xwmc752区间。因此，抗

7、侵入和窄叶的高度关联不是一因多效，而是由于两个QTL的紧密连锁。关键词：小麦赤霉病；QTL；望水白；近等基因系；聚合；精确定位INHEIUTANCEANDEFFECTSoFQUANTITATIVETRAITLoCICONTRoI。I堋NGSCABRESISTANCEINWANGSHUIBAINanjingAgriculturalUniversity2012ABSTRACTWheatisoneofthemostimportantfoodcropsintheworld，andisfrequentlyatta