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三个小麦抗白粉病新种质创制及其抗性基因的染色体定位和分子标记

王长有  吉万全  张改生  王秋英  刘素兰  
【摘要】:小麦白粉病是影响小麦生产的重要病害之一,迄今已正式命名了39个抗小麦白粉病基因。抗白粉病种质创新和抗病基因发掘有益于小麦白粉病基因源的多样化和抗白粉病育种。本研究以筛选的抗白粉病波斯小麦-小伞山羊草双二倍体 Am9、抗白粉病兼抗条锈病野生二粒小麦 AS846和小麦-簇毛麦易位系92R149为抗源,在组合"阿勃5B 非整倍体/AS846"、"陕 160/Am9//陕160"和"92R149/咸87(30)//小偃6号"后代,创制出形态学和细胞学稳定的抗白粉病新种质 N9134和 N9628-2,以及兼抗白粉病和条锈病新种质 N95175。以感白粉病将通小麦品种分别与 N9134、N9628-2和 N95175杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合期望比例3:1:一套感白粉病普通小麦缺(单)体系分别与 N9134、N9628-2 和 N95175杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例除阿勃5BM×N9134组合、阿勃6AN×N9628-2和阿勃6AN×N95175组合偏离期望比例3:1外,其余组合均符合期望比例3: 1,表明N9134、N9628-2和 N95175的白粉病抗性分别由1对位于5B、6A 和6A 染色体上的显性基因控制。应用66对 SSR 引物对陕160×N9134 F2代抗感分离群体的92个单株和陕优225 ×N9134 F2代抗感分离群体的84个单株的检测,发现位于5B 上的 SSR 位点 Xgwm67在双亲间和抗感池间存在多态性,并与抗性基因连锁,遗传距离为20.6cM,表明抗病基因位于5B 染色体上,与非整倍体分析结果吻合。用中国春第5部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,将抗性基因初步定位在5BL。用 Xgwm67对 N9134及其相关亲本 AS846和普通小麦阿勃分析表明,该抗病基因来源于 AS846,与亲本抗病性鉴定结果吻合,它可能是一个新的抗白粉病基因基因,暂命名为 PmAS846。应用110对 SSR 引物对陕160×N9628-2 F2代抗感分离群体 142个单株的检测,发现位于6A 上的 SSR 位点 Xwmc553和 Xwmc684在双亲间和抗感池间存在多态性,并与抗性基因连锁,遗传距离分别是10.99 cM 和7.43 cM,表明抗病基因位于6A 染色体上,与非整倍体分析结果吻合。用中国春第6部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,将抗性基因定位在6AS。用 Xwmc553和 Xwmc684对 N9628-2及其相关亲本 Am9、普通小麦陕160、波斯小麦品系 PS5和小伞山羊草品系 Y39分析表明,抗病基因可能来源于 Y39。它可能是一个新的抗白粉病基因,暂命名为 PmY39-2。应用 Pm21的 SCAR 标记及 Yr26的 SSR 标记 Xgwm11和 Xgwm18对 N95175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号分析,在 N95175中扩增出与92R149相同的 SCAR 标记条带,而在感病亲本咸87(30)和小偃6号中没有扩增出该条带。Xgwm11和 Xgwm18在 N95175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同。与2个感病亲本不同。结果表明,导入到 N95175的抗白粉病基因和抗条锈病基因分别为 Pm21和 Yr26。

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