扬麦16/中麦895双单倍体群体高密度遗传图谱构建与抗白粉病QTL定位

摘要

白粉病是我国小麦重要病害之一，过去五年平均发病面积超过一亿亩，严重威胁黄淮和长江中下游高产麦区小麦生产。挖掘新的抗白粉病基因并开发与之紧密连锁的分子标记对抗病育种具有重要意义。本研究利用主栽品种扬麦16和中麦895为亲本创建的双单倍体(Doubled haploid，DH)群体198份家系，结合小麦660K SNP芯片构建高密度遗传连锁图谱，定位成株期抗白粉病QTL并进行验证，以期为白粉病抗性育种提供参考。主要结果如下: 1.高密度遗传连锁图谱构建。利用小麦660K SNP芯片检测扬麦16/中麦895的198份DH系，从630517个SNP中筛选到152310(24.2％)个多态性标记，构建了覆盖小麦21条染色体的高密度遗传连锁图谱，包含148179个SNP标记（分为14467个bin）和12个基因特异性KASP(Kompetitive Allele-Specific PCR)标记，图谱总长度为3681.73cM，标记之间平均间距为0.25cM。 2.成株期白粉病鉴定及QTL定位。扬麦16/中麦895群体于2016-2017年度种植在高邑、石家庄、郑州和新乡，2017-2018年度种植在高邑和新乡，接种后50-65天调查白粉病最大严重度（Maximum disease severity，MDS）。利用复合区间作图法(Composite interval mapping，CIM)定位到6个稳定的成株期抗白粉病QTL，解释3.8-23.6％的表型变异，分别位于2DL、4BS、4DS、5DS、6BL和7BS染色体，其中QPmyz.caas-5DS、QPmyz.caas-6BL和QPmyz.caas-7BS可能是新的抗白粉病位点。 3.育种可用KASP标记开发。在3个新的抗白粉病位点中，QPmyz.caas-6BL效应最稳定。将与该QTL紧密连锁的SNP标记转化为灵活易用的KASP标记，遗传分析表明转化前后标记紧密连锁。用103份小麦品种进行验证，在2017年北京环境中6BL抗病等位基因显著降低MDS，表明该标记具有一定的应用价值。本研究中新抗白粉病QTL位点及其紧密连锁标记，将为抗白粉病育种提供支撑。