82个小麦品种抗条锈病基因的分子检测及兰天20号成株抗条锈QTL分析

摘要

小麦是除了玉米和水稻之外，世界上的第三大粮食作物。而小麦条锈病是国内外小麦生产上的最重要的真菌病害之一。近几年随着全球气候的变化，导致气温的逐年上升，另一方面由于我国的肥水和栽培条件的变化，使得小麦条锈病有逐年加重的趋势。培育和种植小麦抗病品种是防治锈病病害最为经济、有效和环保的方法。要培育抗病品种，首先发掘抗病基因，然后将其合理应用于栽培品种中。因为抗病基因会随着小种的变化，抗性也会有相应的变化，加之单一大面积种植某几个品种，很容易造成抗病基因丧失抗性。所以对于抗病基因的研究成为小麦锈病研究的重中之重。本研究的结果如下:
　　1.根据田间表型数据，对来自我国新疆地区和甘肃地区的82份小麦品种进行抗条锈病基因Yr1、Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr16、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和Yr36的分子标记检测。检测结果表明，在这82个品种中，含有Yr9（32个）、Yr15（25个）、Yr10（17个）、Yr29(14个)和Yr1(10个)的品种比较多，含有Yr16（9个）、Yr17（9个）、Yr5（4个）和Yr18（4个）的品种比较少，所有品种都不含有Yr26和Yr36。
　　2.依据以上的标记检测结果，从来自甘肃地区的小麦品种中，选出一个抗性好的抗病品种兰天20号进行抗病基因分析:由小麦品种兰天20号作为抗病亲本，Taichung29作为感病亲本，杂交后构建成了133个F2∶3群体，在河北廊坊进行田间种植和调查鉴定。采用高通量分析技术，运用小麦55K SNP iSelect Assay芯片对该群体的抗感小群体进行检测，通过分析得出其抗病位点集中分布于1B、6B和7D染色体上。结合以上三条染色体上的SSR分子标记，检测到了三个QTL位点，暂时命名为QYr.hbau-1BS、QYr.hbau-6BL和QYr.hbau-7DS，分别解释了13.16％、26.03％和24.28％的表型变异率。根据前人的研究结果，标记Xgwm52和Yr9的距离为3.7cM，且Yr9同样位于1BS染色体上。用QYr.hbau-1BS上的另一个标记标记Xgdm3检测Yr9的载体品种、兰天20号和Taichung29，发现兰天20号中出现了和Yr9载体品种洛夫林13相同的条带，所以QYr.hbau-1BS可能是Yr9。另外，通过与1B整合图谱的比较，发现在该标记区间内还存在Yr65和IWA6891_Seedling。染色体6BL上不含有已知基因，所以QYr.hbau-6BL是一个新的QTL。7DS上含有成株抗病基因Yr18，但抗病和感病亲本均不含有Yr18，所以QYr.hbau-7DS也是一个新的QTL。

目录

声明

摘要

1引言

1．1小麦条锈病发生、危害及防治

1．2小麦条锈病的分类及特点

1．3小麦条锈病抗病基因的研究进展

1．4小麦抗条锈病基因的研究方法

1．4．1经典遗传学杂交法

1．4．2基因推导法

1．4．3非整倍体分析法

1．4．4遗传标记法

1．5 QTL作图原理和方法

1．5．1 QTL作图原理

1．5．2 QTL作图方法

1．5．3成株期抗条锈病QTL的挖掘及其分子标记

1．6本研究的目的和意义

2材料方法

2．1．1小麦材料与条锈菌生理小种

2．1．2主要实验仪器设备

2．1．3主要实验化学药剂

2．2试验方法

2．2．1田间种植、接菌与调查

2．2．2小麦叶片基因组DNA提取与浓度检测

2．2．3兰天20号小群体SNP芯片结果分析

2．2．4分子标记筛选

2．2．5遗传图谱构建及QTL分析

3．1 82份品种田问鉴定结果

3．2 82份品种的分子标记检测

3．2．2Yr5的检测结果

3．2．3 Yr9的检测结果

3．2．5 Yr15的检测结果

3．2．7 Yr17的检测结果

3．2．8 Yr18的检测结果

3．2．9 Yr26的检测结果

3．2．10 Yr29的检测结果

3．2．11 Yr36的检测结果

3．3 82份品种抗条锈基因分子标记检测结果分析

3．4兰天20号／Taichung 29群体最终严重度分析

3．5兰天20号／Taichung 29群体小群体SNP芯片分析

3．5兰天20号／Taichung 29群体QTL分析

3．5．1 1BS染色体上的QTL位点

3．5．2 6BL染色体上的QTL位点

3．5．3 7DS染色体上的QTL位点

4讨论

4．1关于82个小麦品种抗条锈基因的分子检测

4．2根据系谱推测含有的Yr基因

4．3关于小麦品种兰天20号

4．3．1 QYr．hbau-1BS可能是Yr65或IWA6891_Seedling

4．3．2 QYr．hbau-6BL和QYr．hbau-7DS是两个新的QTL

5结论

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢