一粒小麦中抗白粉病新基因的发掘

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由白粉菌侵染引起的白粉病是小麦的重要病害之一,抗病品种的培育和利用是控制该病害的关键措施。为了发现新的小麦抗白粉病基因,对抗白粉病的8份一粒小麦和2份二粒小麦种质进行了抗性遗传分析。结果表明一粒小麦223410、223418、223423和223426携一个显性抗病基因;223404和223414携一个隐性抗病基因;一粒小麦223405、223409和二粒小麦223309、223310携多个抗病基因。等位性测验表明223410、223418、223423和223426的抗病基因相互等位或者紧密相斥连锁,223409中有一个抗病基因与223410的抗病基因相互等位或者紧密连锁,223404的抗病基因与223410的抗病基因在遗传上相互独立,223309与223310可能携有相互等位或者紧密连锁的抗病基因。标记分析表明223410的抗病基因Mlm2033和223426的抗病基因Mlm80均与染色体7A长臂的Xgwm344紧密连锁。为了比较它们与位于7AL的Pml的关系,将已报道的与Pml紧密连锁的五个RFLP标记转化成了STS标记,其中三个在作图亲本间检测到多态,并被定位于紧靠Mlm2033与Mlm80的位置。其中来源于RFLP标记PSR680的Xmag2185与Mlm2033和Mlm80两基因的遗传距离不到2 cM。此外通过比较基因组作图和EST-STS标记分析还发现了与这两个抗病基因连锁的多个标记。该研究为Pml位点的图位克隆打下了基础,同时也将促进这些抗病基因向普通小麦转移。标记分析表明一粒小麦223404的抗病基因mlm404位于染色体5AL,SSR标记位点Xzmf39和Xzmg43分别位于基因的两侧,与其遗传距离分别为2.8 cM和2.0 cM。为了精细定位该基因,我们用5AL的RFLP探针和EST开发的STS标记丰富了mlm404附近的标记密度,发现了与其更为紧密连锁的STS标记MAG1493。mlm404与大麦抗白粉病基因Mlo直系同源基因TmMlo紧密连锁,遗传距离为1.0 cM。与感病材料223389相比,抗病材料223404的TmMlo编码的蛋白有一个氨基酸替换。此外,223404的TmMlo表达受到抑制。基因mlm404是一个未报道的新抗白粉病基因位点。遗传分析表明一粒小麦223405的白粉病抗性由一个主效隐性抗病基因加微效基因共同控制。利用177个F2:3家系进行简单区间作图在染色体5AL的Xzmf39/Xmag1491~Xmag1493区间发现了一个主效QTL Qpm. nau-5A。该QTL解释了57.8%的表型变异,其抗性等位位点来源于抗病亲本223405。来自于感亲本223389的等位位点呈显性,显性度为73.4%。连锁的分子标记表明Qpm. nau-5A可能是mlm404的一个等位基因。
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