波斯小麦-粗山羊草双二倍体的抗叶锈性遗传分析及抗病基因的微卫星标记

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1、中国农业科学院硕士学位论文波斯小麦—粗山羊草双二倍体的抗叶锈性遗传分析及抗病基因的微卫星标记姓名：王凤涛申请学位级别：硕士专业：植物病理学指导教师：陈万权20060601摘要由小麦叶锈菌俨∽曲妇触耙如口)引起的小麦叶锈病是小麦生产上的主要病害之一。适宜范围广，发生区域大，严重发生时可造成5％一15％甚至更高的产量损失。培育和利用抗病品种是减轻叶锈病危害的最经济、有效、安全的方法。而要充分利用对叶锈病的遗传抗性，则必须首先要了解和掌握主要抗源材料和推广品种中的抗性基因。因此深入研究小麦抗叶锈性遗传，持续不断地研究

2、发现和标记小麦抗叶锈病新基因对于抗病育种和病害防治具有十分重要的意义。本研究以二倍体粗山羊草(叻)与四倍体波斯小麦(从BB)合成的双二倍体Am3、Am4(AAB旧DD)为材料，通过分别与感病的铭贤169(侵染型为4)配对杂交构建Fl、F2和BCl的群体，利用叶锈菌生理小种DHD对群体进行抗叶锈病基因鉴定和遗传分析。结果表明Am3对叶锈菌生理小种DHD的抗性系由l对隐性基因控制；Am4中由于存在来自DD染色体组的抑制作用，其对叶锈茵生理小种D皿的抗病基因被抻制了。利用SsR引物对双二倍体小麦Am3中携带的位于A、

3、B染色体组上的抗叶锈病基因进行分析．以3lo对ssR引物对来自抗感亲本基因组DNA及抗感池的DNA进行筛选．发现wMc418引物可在抗感亲本和抗感池之间稳定扩增出多态性DNA片段。利用该引物对Am3x铭贤169的F2群体进行遗传连锁检验，结果显示，微卫星标记WMC418与抗叶锈病基因连锁，遗传距离为14d幢。根据微卫星图谱，确定该抗叶锈病基因位于3B染色体长臂上。该基因与在3B染色体上已命名的工，27所在位置不同．其基因作用方式也不同。因此，双二倍体小麦Am3携带的隐性抗叶锈病基因可能是一个新的抗病基因．暂定名

4、为上rP受关键词波斯小麦，双二倍体，小麦叶锈菌，抗病基因，微卫星标记第一章文献综述1．1小麦叶锈病抗性基因研究进展由小麦叶锈蓖(P睇c抽由州咖西呻引起的小麦【刚肛翻州口酬1．1删)升锈病是小麦生产的主要病害之一，几乎在所有的小麦种植区均可发生．也是影响我国小麦高产的一个主要因素。小麦叶锈病菌适应不同的气候条件．适生范围广，病害筮生区域大．可在全世界不同的小麦种植区发生．短期内可造成大面积流行．叶锈病严重发生时可造成5％～15％甚至更高的产量损失f‰lm盯．1996)。利用抗叶锈品种是减轻叶锈病危害的最经济、有效

5、、快捷的方法。要充分利用对叶锈菌的遗传执性．则必须首先了解和掌握常用亲本种质和推广品种中的抗性基园，并将不同的抗性基嗣组成抗性基因库，从而避免古有单一抗源的品种大面积推广，导致抗病性丧失，造成生产损失。因此深^研究小麦抗叶锈性遗传，持续不断地研究发现和标记小麦抗叶锈病新基因对于抗病育种和病害防治具有十分重要的意义。1．1．I小麦抗叶锈基因的定名、染色体定位及其特性Fl叫的基因对基因假说为小麦育种科学家和植保工作者从事抗病基因的研究奠定了坚实的基础。到目前为止．墨际上已发现近90个抗叶锈基因其中正式定名的有56个

6、，井已被定位在小麦特定染色体上。1926年．Maills等在研究小麦叶锈菌生理专化性中发现M&lakof’wcbster和FuIcast钎中存在一个对叶锈病有抗性的显性基因，并对它们进行了定位。1946年A嘴卿us首先根据基因对基因假说，以锈菌毒性基困(或毒性组合)为标记，将上述三个小麦品种的不同抗性基因命名为工一、删、￡时，分别定位于5DL、2Ds和6BL上。鼬ima等在c缸吐、8蜱vit和L舯8中描述了￡心位点的等位基因，并定名为三灯。、厶∥和三坩。。在命名方法改变后，这些基因易名为二门“厶口6、￡r知和D

7、船，后来Dy畦和S卸慨rskj发现上r五和￡删相同．现定名为上力c。1953年上一被H啪e和“v啪定位于6B上，起初命名为工d口．1980年由Brocader命名为们基因。该基因常为不完全显性基因，且易受环境温度的影响。与厶，等位的抗性基因有工dh和上心螗，其中￡订妇是一温敏型的抗性基因，其抗性谱比们宽．是个比较有用的抗性基因。工一至工坩发现于育种系pd3369．6I-l·1·1m8，并由Fjtg豇ald命名，该基因与其它已知并命名的基因关系尚不清楚，可能与工m厶2口、工力c、工一乳D，，、删D和上r拈中的一个

8、或两个起着复合作用。至今尚未培育出单基因系。工一D来源于【脯，位于1As上．该基因单独存在时并不表现很高的抗性，但与其它抗性基因复合存在对则表现出较高的抗性。三r门来自于Husg耻，是solim蜘等于1963年命名的，并于19“年定位于染色体2A上。该基因是温敏型抗性基因，低温时表现出很强的抗性，同时，遗传1964年定位于染色体2A上。该基因是温敏型抗性基因．低温时表现出很强的抗性，同