摘要
小麦白粉病由活体寄生真菌Blumeria graminis f.sp.tritici(Bgt)引起，是一种世界性主要病害，严重威胁了小麦的产量和品质。寄主抗性是防治小麦白粉病最经济有效的措施。然而病原菌生理小种的迅速演变通常导致抗性的丧失，因此需要不断发掘新的抗病基因。小麦三级基因资源库中的野生近缘属种蕴含许多重要的抗性基因，是小麦遗传改良的重要来源。簇毛麦(Dasypyrum villosum L.)作为小麦重要的三级基因资源，对小麦白粉病具有极好的抗性，已从中发掘出抗白粉病基因Pm21、Pm55、Pm62和Pm67，其中Pm21在中国小麦育种中被广泛利用。 本研究从来源于意大利的簇毛麦01I1405VS#5染色体臂上发现一个新的抗白粉病基因Pm5V，并创制出携带该基因的小麦-簇毛麦T5DL.5VS#5补偿性易位系，并利用遗传分离群体和多态性分子标记对Pm5V进行了遗传定位，为外源基因图位克隆和抗病育种打下基础。主要内容如下： 1.簇毛麦5V#5染色体结构变异体的选育和白粉病抗性分析 从(中引ZY1286×簇毛麦01I140)F1×NAU0686//4*NAU0686BC4F2世代群体中选育到四种涉及簇毛麦5V#5染色体的结构变异体，分别是二体异附加系NAU1857-2(DA5V)、5VS端二体添加系NAU1857-10(DAt5VS)，T5DL.5VS补偿性易位系TF5V-11和T7DL.7DS-5VS(FL0.50-1.00)小片段易位系NAU18511-12(2n=42)。苗期和成株期白粉病混合生理小种接种鉴定发现四份材料在苗期和成株期均对白粉菌免疫。遗传分析表明T5DL.5VS#5易位染色体在小麦背景中能够稳定遗传，并且抗病基因与易位染色体共分离，进一步确定簇毛麦01I1405VS FL0.50-1.00染色体区段上存在一个全生育期的抗白粉病基因，临时命名为Pm5V。苗期分小种抗性鉴定发现该基因对24个白粉菌生理小种高抗或免疫，具有广谱抗性且与Pm55的抗谱不同。 2、Pm5V的遗传定位分析 为了明确5VS#4和5VS#5之间的配对行为，利用两个不同来源的纯合易位系TF5V-2和TF5V-11构建杂交组合及F2、F2∶3分离群体。基因组原位杂交(GISH)技术观察F1的花粉母细胞(PMC)在减数分裂时的染色体行为，发现两条易位染色体能够正常联会配对和分离，表明5VS#4、5VS#5染色体臂之间能发生正常的交换和重组。从小麦5DS序列开发的EST、SSR、IT标记中筛选在5VS#4、5VS#5染色体臂之间存在多态性的标记，并利用小麦660K SNP芯片检测和簇毛麦NLRs富集测序信息开发多态性标记，最终共得到27对用于F2基因分型的多态性分子标记。利用(TF5V-2×TF5V-11)F2分离群体，对抗性基因Pm5V进行遗传分析，222个F2单株在苗期白粉病抗性鉴定中符合3∶1的抗感分离比，说明TF5V-11的抗性由显性单基因控制的;成株期出现9株感病重组单株，表明Pm5V与Pm55非等位基因;另外利用标记连锁分析，明确了Pm5V也不是Pm2的直系同源基因。利用JoinMap4.0软件对基因型和表型进行遗传连锁分析，将抗病基因Pm5V初步定位到标记CINAU5VS-10和CINAU5VS-18之间，遗传距离为0.3cM。根据5VS与5DS之间的共线性关系，将连锁标记对应到中国春5DS染色体臂上相应的物理区间，初步确定了抗病基因Pm5V所在的5DS上的物理位置。
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