摘要
由小麦白粉菌(Blumeria graminisf sp.tritici)引起的小麦白粉病是气传真菌性病害，是全世界影响小麦生产的重要病害之一。由于寄主和病原菌的共进化以及育种上抗源的单一化，致使新的白粉菌生理小种不断出现并成为流行优势小种，使抗病品种的原有抗性“丧失”成为感病品种，导致白粉病在我国广大麦区蔓延。培育和推广抗病品种是防治小麦白粉病最为经济、有效和安全的措施。小麦野生近缘种属植物蕴藏着丰富的抗性资源，是小麦遗传改良的重要基因库。偃麦草是多年生小麦野生近缘属植物，遗传基础丰富，对小麦包括白粉病在内的多种病害免疫或高抗。因此，将偃麦草的抗白粉病基因导入小麦，对抗病新基因的发掘、利用，实现抗源多样化，延缓品种抗性“丧失”具有重要意义。 本研究以衍生于偃麦草的自育小麦抗病新种质、新品系为材料，采用常规遗传分析方法、细胞遗传分析方法和分子标记技术，对分别来自中间偃麦草和长穗（彭提卡）偃麦草的3个抗白粉病基因进行分子标记定位，旨在发掘新的抗白粉病基因，为小麦育种工作者提供新的抗源。主要研究结果如下: 1、CH5025是衍生于八倍体小偃麦TAI7045的小麦抗白粉病的新品系。苗期鉴定结果显示，CH5025对4个白粉菌小种均表现为免疫，具有与其抗性供体TAI7045及TAI7045的野生亲本中间偃麦草相似的白粉病抗性，而CH5025和TAI7045的小麦亲本均为中、高感，表明CH5025的白粉病抗性来自中间偃麦草。为明确CH5025白粉病抗性的遗传规律，将CH5025与高感品种（系）CH5065、晋太170杂交、回交的F1、F2、BC1、F3群体于温室成株期接种白粉菌小种E09并调查抗感分离之比。结果表明:F1代反应型为0或0;级;F2、 BC1代群体抗感分离比分别符合3∶1和1∶1;F3代家系中，纯合抗病(RR)∶抗感分离(Rr)∶纯合感病(rr)的比例为1∶2∶1。说明CH5025对白粉菌E09的抗性受1对显性基因控制，命名为Pm43。使用分离群体分组分析法(BSA)，对CH5025/CH5065 F2群体进行分析，发现5个SSR标记与抗病基因连锁，抗病基因和分子标记之间的位置顺序为:Xcfd233-Xwmc41-Pm43-Xbarc11-Xgwm539-Xwmc175，遗传距离分别为2.6、2.3、4.2、3.5和7.0 cM。将标记Xcfd233、Xwmc41、Xbarc11、Xgwm539、Xwmc175在中国春缺体-四体、双端体材料上扩增，除Xwmc175没有扩增出相应的带型外，其余4个标记均位于染色体2DL上。根据小麦SSR遗传图谱和连锁标记在中国春缺体-四体、双端体的扩增结果，推断抗白粉病基因Pm43位于2DL。 2、CH5026是衍生于八倍体小偃麦TAI7045的另一个抗病新品系，对小麦白粉病免疫，系谱来源与CH5025相同。用高感品种(系)CH5065、晋太170分别与CH5026配置组合，于温室接种并调查F2、F3、BC1F2群体的抗感分离之比进行遗传分析，结果表明CH5026成株期对白粉菌E09小种的抗性受1对显性基因控制，暂命名为PmCH5026。使用集群分离分析法(BSA)，用378对SSR引物对CH5026/CH5065 F2代群体进行分析，筛选到标记Xcfd233、Xbarc11和Xgwm59与抗性基因连锁，位置顺序为:Xcfd233-7.2cM-PmCH5026-4.9cM-Xbarc11-5.5cM-Xgwm539。根据小麦微卫星遗传连锁图及利用中国春第2同源群缺四体、双端体对SSR标记的定位结果，将PmCH5026定位在染色体2DL上。由于与PmCH5026和Pm43连锁的共同标记在染色体上的位置相同，系谱相同，推断二者可能是同一基因或等位基因，但需要进一步进行等位性测验。将CH5026与普通小麦晋太170杂交，其杂种F1的花粉母细胞在减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)的平均染色体构型为2n=20.95Ⅱ+0.09Ⅰ;以中间偃麦草基因组DNA为标记探针、中国春基因组DNA为封阻的原位杂交结果进一步表明，CH5026具有42条完整的染色体，未观察到可见的外源DNA杂交信号，可能是一个小麦与中间偃麦草的隐形异源渐渗系。 3、CH7034是一个兼抗小麦白粉病和条锈病的新种质材料，通过普通小麦与八倍体小偃麦“小偃7430”杂交、回交选育而成。苗期分小种接种鉴定表明CH7034具有与其抗性供体小偃7430及野生供体长穗（彭提卡）偃麦草相似的白粉病抗性，抗性来源于长穗偃麦草。为明确其白粉病抗性的遗传机制，用小麦高感品系SY95-71、晋太170分别与CH7034杂交，所获F1、F2、F3群体及亲本于温室接种白粉菌E09小种进行苗期和成株期抗性鉴定和遗传分析。表明CH7034对白粉病菌E09免疫，F1代反应型为0或0;级，F2群体抗感分离比符合3∶1，F3家系抗感分离比符合1∶2∶1的比例，说明CH7034对白粉菌E09的抗性受显性单基因控制，暂命名为PmCH7034。使用307对小麦SSR引物对CH7034/SY95-71 F2群体进行分析，发现标记Xgwm382、Xgwm311、Xwmc658与抗病基因连锁，抗病基因和分子标记位置顺序及遗传距离为:Xwmc658-6.1cM-Xgwm311-1.4cM-Xgwm382-3.7cM-PmCH7034。用中国春缺-四体、双端体和缺失系材料进一步将抗病基因PmCH7034及其连锁标记定位于2A染色体长臂的2AL1-0.85-1.00区段。
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