摘要
小麦条锈病是由条锈菌(Puccinia striiformis west.f,sp.tritici)引起的世界流行性重要病害之一.中国是世界上最大的小麦条锈病流行区,条锈菌又是一个相对独立的流行区系,由于小麦条锈菌的高度变异,常使一些抗病品种大面积种植一段时间后就往往"丧失"原有的抗病性,因此加强对小麦条锈菌生理小种的监测尤为重要.利用鉴别寄主的抗病基因是检测小种致病性的唯一途径.明确鉴别寄主中的抗条锈病基因及遗传特点,并对其进行标记定位,可将病菌小种生理专化研究和抗病性分析提高到基因分析水平.维尔是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主之一,标记定位其抗条锈病基因有重要理论与实际意义. 本研究采用常规杂交分析方法,以通过回交转育将小麦条锈菌中国鉴别寄主维尔中的抗条锈基因导入背景材料Taichuang29中选育出的近等基因系Taichung29<'*>6/维尔的4个株系(N296、N300、N304和N312)为父本,与轮回亲本Taichung29杂交、自交和测交,获得F<,2>、BC<,1>代,通过对双亲及杂交后代的苗期抗性鉴定和统计分析,明确由鉴别寄主维尔为基因供体转育而成的近等基因系Taichung29<'*>6/维尔的各株系对2E16菌系的抗条锈病基因数目及遗传特点;采用SSR技术,利用近等基因系Taichung29<'*>6/维尔,标记定位维尔中的抗条锈病基因.研究结果如下: 利用近等基因系Taichung29<'*>6/维尔转育中的鉴定菌系2E16,对其4个株系进行抗性遗传分析表明,Taichung29<'*>6/维尔4个株系抗病,Taichung29感病,其F<,2>代群体的抗感分离比经卡方检测均符合由1对显性基因控制的3R:1S理论比例,BC<,1>代也符合1R:1S的理论比例,说明供试株系对2E16菌系的抗性均有1对显性基因控制. 根据维尔中1对抗条锈基因YrVirl与T.Spelta album中抗条锈基因的连锁性关系,选用2B染色体上的141对SSR引物对近等基因系各株系及其轮回亲本Taichung29基因组DNA进行PcR扩增和聚丙烯酰胺凝胶分析.结果显示,Xgwm388、Xcfa2043、Xbarc349和Xwmc332能在近等基因系的N296株系与Taichung29间稳定扩增出特异性谱带,连锁性检测证明这4个SSR引物位点与该株系含有的抗条锈病基因YrVirl连锁;经回检维尔中也能稳定出特异性DNA片段,说明YrVirl来自近等基因系Taichung29<'*>6/维尔的基因供体维尔.等位性分析和分子定位证明,YrVirl是不同于其它抗条锈基因的新基因,建议命名为Yr41. 用这4个引物对Taichung29<'*>6/YrVirl,构建的F<,2>代群体的200个单株分别进行SSR检测,根据F2代单株表现型和扩增带型,通过Mapmaker3.0b软件计算,引物Xgwm388、Xcfa2043、Xbarc349和Xwmc332扩增位点与抗条锈病基因YrVirl的遗传距离分别为15.3 cM、12.0 cM、3.0 cM和12.4cM.根据小麦SSR遗传图谱,将维尔中YrVirl基因定位在小麦2B染色体的长臂上,位置为:Xgwm388--Xcfa2043--YrVirl---Xbarc349---Xwmc332. 用Xbarc349对近等基因系Taichung29<'*>6/维尔的N300、N304和N312株系的基因组DNA检测表明,N300、N304和N312与N296株系均为含YrVirl基因的近等基因系,故定名为Taichung29<'*>6/YrVirl.Xbare349可作为抗条锈基因YrVirl的SSR标记.
NETL