摘要
小麦白粉病是由布氏白粉菌（Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt）侵染引起的真菌性病害，严重影响小麦的产量和品质。防治白粉病最经济、有效、环保的途径是培育和利用抗病品种。本实验室前期通过诱导中国春-西尔斯山羊草染色体易位系，将来源于西尔斯山羊草(Aegilops searsii，2n=2x=14，SsSs)2Ss#1染色体上的抗白粉病基因Pm57导入小麦，并初步定位在2Ss#1长臂FL0.75-0.87区间。在此基础上，本研究将分子标记开发、小片段易位系创制、抗病基因富集测序等技术相结合，对Pm57进行了精细定位，并发掘候选基因，为今后Pm57的克隆和抗病机制研究奠定了基础。主要研究结果如下: 1、2Ss#1特异分子标记开发:根据中国春-西尔斯山羊草Pm57易位系转录组序列设计了500对PCR引物，鉴定出79对2Ss#1染色体特异分子标记，多态率达15.80％，其中27个分子标记位于Pm57所在区段(LFL0.72-0.87)。6个分子标记(X285619、X103528、X185442、X31536、X251565、X170551)可用作Pm57基因的诊断型分子标记。 2、小片段易位系创制和Pm57基因精细定位:利用中国春-西尔斯山羊草Pm57易位系构建了具有部分同源染色体重组高频诱导基因ph1b背景的F2分离重组群体，结合抗病表型鉴定和分子标记分析，鉴定出28个抗病重组体、18个感病重组体，将Pm57定位在X67593和X62492两个分子标记间大约5.13Mb区段。获得了小片段易位系88R-3-19-1，其携带Pm57基因的2Ss#1片段长度＜9.88Mb，比原来的Pm57易位系片段缩短了14.44倍。 3、抗病基因富集测序:用EMS诱变方法筛选鉴定出27个M2株系的Pm57抗性丧失突变体70个，选取其中5个独立的突变体和野生型一起构建了NLR类抗病基因的富集文库，用Illumina高通量测序平台进行了抗病基因测序，得到4，486个contigs。比较野生型和5个突变体之间的序列变异(SNV)，发现scaffold_38317在5个抗性丧失突变体中均发生了突变，但根据该基因在2Ss#1上的定位信息被排除是Pm57基因。 4、候选基因的预测:根据Pm57基因定位结果，分别从转录组测序预测到6个Unigenes、共线性分析预测到10个抗病(R)基因、抗病基因富集测序预测到33个contigs。经过这些基因的相互比对，最终发掘Pm57候选基因46个，其中有38个CNL、4个NL、3个RLP、1个N类抗病基因。 5、候选基因BSMV-VIGS功能验证:对7个候选基因进行BSMV-VIGS功能验证，证实comp430422_c0、comp4364_c0、comp62492_c0基因沉默后能够显著降低携带Pm57材料的抗病性，但是没有导致抗性完全丧失，推测comp430422_c0、comp4364_c0、comp62492_c0可能参与了Pm57介导的广谱抗性。
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