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小麦条锈病,是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici Eriks)引起的,是世界范围内最重要的小麦病害之一。控制小麦条锈病最好的策略是种植抗病品种。对小麦抗条锈病的类型可以划分为两类,即苗期抗病性和高温抗病性。苗期抗病性或者全生育期抗病性具有小种专化性,但其抗病性能在整个生育期表达。高温成株抗病性(HTAP)是高温抗病性的一种。高温成株抗病性具有非小种专化性,其抗病性在小麦的成株期表达,并且具有持久抗病性。品种抗病基因对小麦条锈菌生理小种的选择压力增强了新小种的产生。因此,全生育期抗病基因随着时间的推移经常被新的流行小种所克服。利用全生育期抗病品种结合高温成株抗病品种作为新的抗源,是保护品种抗病性丧失和控制条锈病的持久策略。本研究的目标是:1.对我国的几个小麦品种及来自世界范围的4个小麦品种的抗条锈基因进行苗期和成株期遗传背景分析;2.对这些品种抗病基因的有效性和基因关系进行分析;3.对有关抗病基因进行分子作图,为分子辅助选择育种提供有用的信息。本研究对小麦品种小偃54,PI178759,PI192252,PI195097和PI185285、小麦-簇毛麦易位系V9128-1、V9128-3、V9129-1、V3、V4、V5、V12和中国春的抗条锈病基因进行了遗传分析以及对小偃54和PI178759的抗病基因进行分子作图,取得了以下结果:1.对小偃54与铭贤169杂交的F1,F2,F3和F4代的苗期和成株期在温室控温条件下和田间进行遗传分析,结果表明小偃54对CYR32在高温条件下由两对隐性基因控制,分别命名为Yrxy1和Yrxy2。利用群体分离分析法(BSA)筛选与抗病基因连锁的简单重复序列(SSR)和抗病基因同源序列多态性(RGAP)标记。用中国春缺四体和连锁的RGAP标记确定抗病基因所在染色体,进一步用SSR标记确定抗病基因所在染色体的具体位置。两个基因Yrxy1和Yrxy2分别被定位在染色体的7A短臂和2A长臂上。对一个F3分离家系的177个单株进行分析,构建了与Yrxy1连锁的遗传图谱。其中两个RGAP标记位点与抗病基因紧密连锁,遗传距离分别为2.3和3.5cM。对另一个F3分离家系的181个单株进行分析,构建了与抗病基因Yrxy2的分子标记遗传图谱,其中两个SSR标记Xgwm794和Xbarc5在抗病基因Yrxy2的两侧,遗传距离分别为4.0和6.4cM。这两个基因在染色体独特的位置表明Yrxy1和Yrxy2与目前已知基因不同,但Yrxy2和在2AL上已报道基因是否等位基因还需要以后的研究证实。2.通过对来自伊拉克的春小麦PI178759与AVS杂交后代F1,F2和F3的遗传分析结果表明,PI178759含有全生育期抗条锈基因和高温抗条锈基因。利用RGAP和SSR结合的技术构建了与抗病基因连锁的分子标记。2个RGAP标记和3个SSR标记构建了与苗期抗病基因Yr759b连锁的遗传连锁图,该基因位于染色体7B长臂上。3个RGAP标记和7个SSR标记构建了控制高温抗病基因Yr759a的遗传连锁图,2个RGAP标记M2132和M4546以及7个SSR标记表明该基因位于染色体7B长臂上。2个SSR标记Xbarc182和Xcfa2040位于该基因的两侧,并且遗传距离均为0.6cM。与Yr759a紧密连锁的分子标记将有助于分子选择辅助育种以及将该基因与其它抗病基因结合培育持久抗病品种,对该基因的分子作图也为下一步克隆该基因奠定了基础。3.对PI192252、PI195097和PI185285用美国小麦条锈菌生理小种PST-43、PST-100、PST-114和PST-127进行了抗病性鉴定和遗传分析。结果表明,PI192252含有2对抗病基因(成株抗病基因和高温成株抗病基因),对PST-127的抗病性由1对显性基因控制。PI195097含有2对全生育期抗病基因,对PST-100符合由两对基因控制的分离比例;对PST-127符合由一对显性基因控制的分离比例。PI185285含有3对全生育期抗病基因,对PST-100符合由一对基因控制的分离比例;对PST-127符合由一对隐性基因控制的分离比例。4.对7个小麦-簇毛麦易位系种质V9128-1、V9128-3、V9129-1、V3、V4、V5、V12的抗条锈性苗期鉴定表明,7个易位系的抗病谱存在着明显的差异。由基因推导原理和系谱分析可初步推测这7个易位系所包含的抗条锈基因不完全相同。进而对两个抗病谱较宽的易位系进行了遗传分析。结果表明:易位系V9128-1对CYR30的抗条锈性由一对显性基因控制,易位系V3对CYR31的抗条锈基因由一显一隐2对基因控制。揭示了小麦-簇毛麦易位系抗条锈性为寡基因控制,为尽快利用这些宝贵抗病基因,培育小麦抗锈品种提供了科学依据。5.通过对中国春苗期及成株期温室高温条件下的抗病性鉴定,以及对铭贤169/中国春的F2群体和一套中国春缺四体田间接种混合菌种抗条锈性遗传分析表明:中国春在高温条件下苗期表现感病,成株期表现抗病反应,铭贤169×中国春F2符合一对隐性基因的遗传规律。并且利用Lr34/Yr18基因的单核苷酸标记进行检测中国春,扩增出与Lr34/Yr18相同的特异条带。中国春的高温抗条锈性由一对部分显性基因控制,该基因位于7D染色体短臂上,与已报道的Lr34/Yr18基因相同。