摘要
小麦白粉病是由布氏白粉菌（Blumeriagraminis f.sp.tritici）引起的一种气传真菌性病害，对小麦安全生产构成极大威胁。选育并利用抗病品种是控制小麦白粉病最为经济有效的途径。由于病菌自身会随着小麦品种的更替不断发生变异，使已有抗病品种逐渐丧失抗性，因此不断发掘新的抗白粉病基因，开发与之紧密连锁的分子标记进行辅助育种，是培育抗白粉病小麦的关键。 前期，本实验室引进了 55份美国小麦种质。本研究对55份小麦种质进行白粉病抗性鉴定及已知白粉病基因的KASP鉴定，筛选出11份抗白粉病、农艺性状优良的美国小麦种质，将其分别与济麦22进行杂交，构建遗传群体，利用集群分离分析法（BSA），结合小麦外显子捕获测序技术，检测两个不同极端表型混池间的多态性，定位抗病基因并开发标记，以期为小麦抗白粉病遗传改良提供参考。获得的主要结果如下: 1、对引进的55份美国小麦进行KASP鉴定，发现PI17769等6份材料只含有Pm1，PI550697 等 3 份含有 Pm4,PI17736 等 6 份含有 Pm8,PI532149 等 9 份含有 Pm13,PI17650 等 40 份含有 Pm36,PI601205 等 8 份含有 Pm38,PI17738 等 23 份含有 Pm39,PI532149 等 23 份含有 Pm52,PI17722 等 8 份含有 Pm58,PI601263 等 6 份含有 PmV,PI17650等30份含有Pm61。所有鉴定材料均不含Pm2、Pm5e、Pm12、Pm21、Pm41、Pm46等已知基因。 2、筛选出11份抗白粉病且农艺性状优良的小麦种质:PI532149、CItr17722、PI601806、PI601807、CItr17897、PI566924、PI573037、PI590577、PI476974、PI619633、CItr17723。将其分别与济麦22进行杂交后，利用当前流行白粉病菌生理小种E09、E18、E21的混合小种对遗传群体进行苗期白粉病抗性鉴定，发现“PI601806×济麦22”F2群体中，抗病单株与感病单株符合3∶1的比例，说明PI601806的白粉病抗性由单一显性基因控制，将其暂命名为Pm601806。 3、利用集群分离分析法构建DNA抗、感池，进行小麦外显子捕获测序，发现抗感混池之间的SNP有28131个，主要富集在1A染色体上，推测PI601806的1A染色体存在抗白粉病基因。通过SNP密度分析发现，这些SNP主要富集在10-18.5 Mb的区段内，推测Pm601806可能位于1A染色体上约10-18.5 Mb的区间内。这一区间与报道在该染色体上的 Pm3（5544070-5551171）、Pm25、Pm-WB29-5（341-344.7 Mb）存在差异，同时Pm601806与Pm3、Pm25、Pm-WB29-5在抗谱、来源等方面也存在差异，表明Pm601806是一个新的抗白粉病基因。在候选区段内共有179个候选基因，其中TraesCS1A03G0048900.1、TraesCS1A03G0061000.1两个位点的蛋白含有与调控植物特异性免疫系统的受体 NLR（Nucleotide-binding domain and Leucine-rich Repeat）蛋白有关的NB-ARC结构域、C端的LRR（leucine-rich-repeat）结构域，推测这两个位点可能与PI601806的白粉病抗性相关。 4、为了进一步挖掘与Pm601806连锁的分子标记，结合PCR技术，对SNP进行验证并用于群体分型，筛选出PCR标记15344817、11504696-1,可以应用于Pm601806的标记辅助选择。同时，利用标记11504696-1筛选出一个纯合抗病单株，可用于抗病育种。
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