本文選題：普通小麥 + 長穗偃麥草　； 參考：《山西大學》2016年博士論文

【摘要】：小麥(Triticum aestivum L.)是全世界主要的糧食作物和經(jīng)濟作物,它的生產(chǎn)和供給關系著國家糧食安全問題。小麥生產(chǎn)過程會受到諸多因素的影響,其中小麥真菌病害一直以來都是嚴重制約小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的因素。小麥真菌病害中對小麥生產(chǎn)最具危害性的是小麥條銹病和小麥白粉病。這兩種真菌病害在全世界各小麥產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生,對小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴重影響。防治真菌病害最迫切需要解決的問題是實現(xiàn)普通小麥抗源多樣化。小麥優(yōu)異抗性種質(zhì)資源的發(fā)掘、創(chuàng)新和利用是實現(xiàn)普通小麥抗源多樣化最經(jīng)濟有效的途徑。小麥近緣屬野生植物蘊含著豐富的優(yōu)異基因,是篩選和培育品質(zhì)優(yōu)良兼具高抗多種病害的小麥品種不可多得的種質(zhì)資源。偃麥草屬(Thinopyrum或Elytrigia Desv.)屬禾本科(Gramineae)小麥族(Triticum),是小麥的三級基因庫。偃麥草屬植物蘊藏著豐富的遺傳特性,抗逆性強,對多種小麥真菌病害如小麥條銹病和白粉病等均表現(xiàn)免疫或高抗,是普通小麥遺傳改良的珍貴外源基因供體,該屬中利用最廣泛的兩個物種分別是長穗偃麥草(Thinopyrum ponticum)和中間偃麥草(Thinopyrum intermedium)。本文對利用遠緣雜交和染色體工程技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)制的源于長穗偃麥草或中間偃麥草的4個抗病衍生系,就它們對小麥條銹病和白粉病的抗性機理、抗性基因的來源和抗性遺傳模式及抗性基因染色體定位以及抗性基因與連鎖標記的遺傳圖譜構(gòu)建等方面進行了較深入研究,得出如下結(jié)果與結(jié)論：1、衍生于長穗偃麥草的漸滲系CH7086,對小麥條銹病具有良好抗性。苗期接種鑒定表明,CH7086對接種的9個生理小種均表現(xiàn)為免疫,其中包括我國目前流行小種CYR32、CYR33和新生理小種CH42,且各小種的侵染型與野生親本長穗偃麥草和抗性供體小偃7430非常相似,而其它小麥親本對接種的所有生理小種則表現(xiàn)為高感。據(jù)此推測,CH7086對小麥條銹病的抗性來自野生親本長穗偃麥草�；蚪M原位雜交(GISH)檢測結(jié)果顯示,CH7086中不存在長穗偃麥草的染色體或片段,故推測CH7086可能是一個含長穗偃麥草抗條銹病基因的隱形漸滲系。為明確CH7086抗條銹病基因的染色體位置及其抗性遺傳機制,對CH7086與小麥高感品種臺長29、綿陽11雜交的F1、F2、F3和BC1群體在成株期接種生理小種CYR32,發(fā)現(xiàn)其對條銹病的抗性受1對顯性核基因控制,暫命名為YrCH86。運用SSR分子標記技術(shù)和分離群體分組分析法(BSA),篩選到8對分子標記(6對SSR標記,1對STS標記及1對EST標記)與抗性基因YrCH86連鎖,抗性基因與兩翼連鎖標記X2AS33和Xmag3807的遺傳距離分別為1.9 cM和3.1 cM。利用中國春工具材料,把目標抗病基因和連鎖分子標記定位在染色體2AS5-0.78-1.00區(qū)間。通過抗性基因來源、等位性檢測及染色體位點等綜合分析比較,發(fā)現(xiàn)該基因不同于國際上已公布的定位于2AS染色體上的其它抗條銹病基因,是一個新的抗條銹病基因,國際小麥基因命名委員會已正式將其定名為Yr69。2、小麥品系CH09W89是由八倍體小偃麥TAI7045與普通小麥雜交、回交選育而成的高抗白粉病的新品系。CH09W89免疫或高抗白粉病菌株E09、E20、E21、E23、 E26、Bg1和Bg2,且具有與其野生親本中間偃麥草和抗性供體TA17045相似的侵染型。成株期對CH09W89與感病親本SY95-71和綿陽11的雜交群體接種白粉病菌株E09,表明CH09W89對白粉病的抗病性受1對隱性核基因控制,暫將其命名為pmCH89。SSR分子標記技術(shù)分析發(fā)現(xiàn),抗性基因pmCH89與4對SSR分子標記連鎖,與其兩翼鄰近標記Xwmc310和Xwmc125的遺傳距離分別為3.1 cM和2.7 cM。利用中國春工具材料將抗性基因pmCH89定位在小麥染色體4BL-0.68-0.78區(qū)間。通過抗性基因定位染色體位點及抗性基因供體分析表明,該抗性基因與國際上已公布的定位于染色體4BL上的其它的抗性基因和QTL位點不同。3、CH5026衍生于八倍體小偃麥TAI7045的小麥-中間偃麥草漸滲系,對小麥條銹病和白粉病表現(xiàn)良好抗性。苗期接種鑒定表明,CH5026對接種的條銹菌生理小種抗病侵染型與其野生親本中間偃麥草及其抗性供體TAI7045相似,表現(xiàn)出免疫或近免疫,而其它小麥親本均表現(xiàn)為高感。CH5026與感病品種(臺長29和SY95-71)的雜交后代成株期抗性鑒定結(jié)果表明,其對條銹菌生理小種CYR32的抗性受顯性單基因控制。GISH未檢測到外源中間偃麥草DNA雜交信號。運用SSR分子標記技術(shù)和分離群體分組分析法(BSA)相結(jié)合,共篩選出3對SSR分子標記(Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101)與抗性基因連鎖,其兩翼鄰近連鎖標記Xwmc382和Xgpw7101,它們分別距離抗條銹病基因的遺傳距離為6.0 cM和4.7 cM,暫將其命名為YrCH5026o利用中國春工具材料將該抗性基因定位在染色體2AS上。通過比較連鎖分子標記多態(tài)性及抗性基因來源分析,發(fā)現(xiàn)YrCH5026與已定位于染色體2AS上的其它抗性基因不同,很可能是一個條銹病抗病新基因。4、小麥-中間偃麥草衍生的八倍體小偃麥TAI8335的高代(BC2F6)品系CH7124,兼具小麥條銹病和白粉病抗性。苗期用條銹菌生理小種CYR32和CYR33接種鑒定,并結(jié)合其系譜分析,表明CH7124的條銹病抗性可能來自中間偃麥草。為了研究CH7124中條銹病抗病基因的遺傳方式及其所處染色體位置,對CH7124與感病小麥品種(臺長29和綿陽11)雜交和回交后代接種條銹菌生理小種CYR32,發(fā)現(xiàn)CH7124成株期對條銹菌生理小種CYR32的抗性由1對顯性核基因控制。運用SSR分子標記技術(shù),發(fā)現(xiàn)該抗性基因與4對SSR標記連鎖,其兩翼鄰近標記Xgwm614和Xwmc154,距抗性基因遺傳距離分別為8.6 cM和10.5 cM。結(jié)合分離群體分組分析法(BSA),將條銹病抗性基因YrCH7124定位于小麥染色體2BS上。就抗性基因在染色體所處位置及抗性供體分析,YrCH7124是染色體2BS上的條銹病抗病新基因。綜上所述,本研究鑒定的4個小偃麥漸滲系是可以用于小麥條銹病或白粉病抗病育種的新抗源。經(jīng)抗性評價和遺傳模式分析發(fā)現(xiàn),這4個新的抗小麥條銹病和白粉病基因的抗病性均來自其野生親本長穗偃麥草或中間偃麥草,分別利用微衛(wèi)星(SSR)標記將這4個抗性基因進行了染色體定位及遺傳圖譜構(gòu)建。本研究所發(fā)現(xiàn)的抗病新基因及其緊密連鎖的分子標記有助于加快小麥條銹病和白粉病抗源的多樣化和偃麥草抗病基因育種利用以及外源抗性分子機制的解析。同時,也為這些抗病新基因的精細定位及圖位克隆奠定了基礎。
[Abstract]:Wheat ( Triticum aestivum L . ) is the main food crop and economic crop in the world . Its production and supply is related to the national food security . The wheat fungal disease has been the most important factor restricting wheat yield and quality . The most urgent problem for wheat production is wheat stripe rust and wheat powdery mildew . The most urgent problem for wheat production is wheat stripe rust and wheat powdery mildew . Thinopyrum ponticum ( Thinopyrum ponticum ) and Thinopyrum intermedium are the most widely used species . The results and conclusions were as follows : 1 . The resistance of CH7086 to wheat stripe rust was 1 . 9 cM and 3 . 1 cM . The results showed that the resistance of CH5026 to the physiological races of stripe rust was 6 . 0 cM and 4 . 7 cM .

【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S435.12

【參考文獻】

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1 林小虎;中間偃麥草抗白粉病基因的染色體定位及分子標記鑒定[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2005年

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本文編號：1866265