论文部分内容阅读
禾谷孢囊线虫(Cereal cyst nematode,CCN;Heterodera sp.)和白粉病(病原菌Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)是世界范围内小麦生产上的主要病害,两者并行发生,加重了危害程度和治理难度。我国小麦品种中CCN抗性资源匮乏,抗CCN育种进程缓慢。美国小麦品种Madsen高抗CCN,但高感白粉病,而且极晚熟,很难直接应用于抗病育种工作中。我国小麦品种良星99和济麦22分别携带白粉病抗性基因Pm52和Pm JM22,且农艺性状优良。本研究将Madsen与良星99、济麦22杂交并多代自交,获得高代稳定品系。对这些材料进行CCN和白粉病的抗性鉴定及遗传分析,以期筛选出兼抗两种病害的新种质。主要结果如下:1.CCN田间病圃鉴定筛选出了52份材料对H.filipjevi(Hfc-1致病型)和H.avenae(Ha43致病型)表现抗性或中抗反应型;温室接虫鉴定,选择压力加大,有21份材料依然呈现良好的抗性;白粉病混合菌株成株期抗性鉴定中有45份材料表现抗性;74份材料在E09菌株苗期温室接种鉴定中表现抗病反应型;综合上述鉴定结果,共筛选出5份材料兼抗CCN和白粉病。2.利用采自我国北京、河北、河南、山东等地小麦主产区的40个白粉菌株对5份兼抗材料及其亲本进行抗性鉴定,H192、H782、H783、H1501和H1504分别对其中20(50.0%)、23(57.5%)、23(57.5%)、33(82.5%)、33(82.5%)个菌株表现抗性;亲本良星99高抗32(80%)个菌株,济麦22对30(75%)个菌株表现抗性反应型。3.兼抗线虫和白粉病的5份材料抽穗期在4月26日到4月30日之间,与良星99和济麦22相似,比Madsen早2周左右,解决了Madsen晚熟的问题。这些材料兼具良好的病害抗性和优异的农艺性状,尤其在我国CCN抗性种质匮乏的情况下,具有更重要的利用价值。4.利用偏凸山羊草2NS特异性分子标记对5份材料进行检测,其带型与Madsen、偏凸山羊草、VPM1一致,均扩增出259 bp片段;利用2AS染色体CAPS标记进行电泳和酶切检测,结果显示偏凸山羊草、VPM1与Madsen为2NS纯合型,5个高代系为2NS/2AS杂合型,推测CCN抗性可能来源于2NS片段。5.利用Affymetrix AxiomTMwheat 660K 96-Array Plate芯片对H1501和H1504及其亲本进行全基因组扫描,共检测到28131个多态性位点。对于H1501,其中1501(5%)个位点来自于Madsen,22459(80%)个位点遗传自良星99,3098(11%)个位点源于济麦22,1073(4%)为H1501特有;H1504有2398(9%)、24265(86%)、841(3%)个位点分别来自于Madsen、良星99以及济麦22,其中627(2%)为H1504特有;H1501和H1504的大多数位点来自于良星99,推测其白粉病抗性和优异的农艺性状可能源自良星99。综上所述,本研究创造的兼抗CCN和白粉病的小麦新种质可作为抗病资源在抗病育种中利用。