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两个普通小麦品种条锈病抗性遗传解析

李子萌

两个普通小麦品种条锈病抗性遗传解析

李子萌1
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作者信息

  • 1. 华中农业大学
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摘要

小麦条锈病是限制小麦产量的关键因素之一,选育抗病品种是防治该病害最经济有效和环保的方式。甘肃省小麦育种家早期引进的意大利小麦品种Pascal和河南省漯河农科院选育的小麦品种漯麦163在成株期对条锈病均表现良好抗性,其中Pascal在苗期对现有生产上主导条锈菌生理小种均表现为高感,漯麦163在苗期对条锈菌生理小种CYR33表现免疫。本研究的主要研究结果如下: 选用Pascal与高感品种辉县红杂交所构建的F5RIL群体为供试材料,结合55KSNP芯片基因分型和混合小种接种后两年两点田间条锈病表型鉴定,共计定位到3个来自Pascal成株抗性位点,分别位于1AL、3DL和5AS染色体,可解释病害严重度变异分别为11.3-23.1%、13.1-18.4%和4.9-16.4%。针对两个效应较大的位点QYr.gaas-1AL和QYr.gaas-3DL分别开发了KASP标记BSE-1A-12和HXPA-3D,两标记与目标位点的遗传距离介于0.5-3.5cM,可有效应用于抗病育种。此外,结合混池外显子组捕获测序最终将QYr.gaas-1AL定位在1.5Mb区间内,对区间内部分基因进行荧光定量PCR检测和序列分析,发现TraesCS1A02G314400和TraesCS1A02G315200可能为该位点的关键候选基因。 本研究将漯麦163与高感品系Apav#1杂交构建了一个含有142个家系的F5RIL群体,利用660KSNP芯片测序结合集群分析法,将漯麦163中条锈病苗期抗性基因YrLM163定位于1BS染色体上,可解释80.6-88.9%的表型变异;结合16KSNP芯片高通量基因型和混合小种接种后三年两点精准田间表型,共定位到3个来自漯麦163的条锈病成株抗性位点和1个来自Apav#1的成株抗病位点,其中QYr.hzau-1BL为已知兼抗型成株抗性基因Lr46/Yr29/Pm39/Sr58,可解释的病害严重度变异介于27.9-54.8%,QYr.hzau-2BL、QYr.hzau-6BS和QYr.hzau-6BL可能是新位点,可解释病害严重度变异分别为6.9-29.3%、8.1-15.6%和9.8-10.6%。此外,当QYr.hzau-1BL、QYr.hzau-2BL和QYr.hzau-6BS聚合后,其抗病效应仅次于4个成株抗性位点同时存在。本实验针对上述位点分别开发了KASP标记KASP-2BS、KASP-6BS和KASP-6BL,并检测到6个RIL家系同时聚合所有苗期和成株期抗性位点,其苗期条锈病抗性达到免疫水平,田间条锈病抗性显著优于抗病亲本。 利用针对QYr.gaas-1AL、QYr.gaas-3DL、QYr.hzau-2BL和QYr.hzau-6BS新开发的KASP标记以及QYr.hzau-1BL(Lr46/Yr29/Pm39/Sr58)的紧密连锁标记cslv46G22对来自世界各地570份育成品种或地方品种进行单倍型分析,5个抗性位点在我国小麦材料中的分布频率较国外小麦种质偏低。综合该群体两年两点田间条锈病表型,筛选出18份聚合多个成株抗性位点且田间抗性优良的材料,其中12份材料聚合4个位点且田间条锈病严重度均低于10%,这些材料为育种家今后培育持久抗条锈病小麦品种提供新抗源。

关键词

小麦/数量性状/条锈病/成株抗性/遗传解析

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授予学位

硕士

学科专业

作物遗传育种

导师

兰彩霞

学位年度

2024

学位授予单位

华中农业大学

语种

中文

中图分类号

S5
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