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由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是很多国家严重的小麦病害。它对环境的适应性较强,在种植小麦的地区都可以发病,可以造成重大的损失。随着全球气候变暖,未来的温度条件将会更加适合小麦叶锈病的发生和流行。实践证明,利用抗病品种是防治小麦叶锈病最为经济有效的措施。要想利用抗病基因控制叶锈病,必须持续不断地发掘和标记小麦抗叶锈新基因。小麦抗锈基因的分析方法很多,可以依据不同的研究目的和试验条件等来选择合适的方法。实践证明,EST标记和SSR标记在小麦抗叶锈基因的辅助育种工作中是非常有效的。小麦品种周8425B于1984年培育出至今在中国麦区对小麦叶锈、条锈和白粉病仍有抗性,在之前的研究中,我们定位了周8425B中的一个显性抗叶锈病LrZH84,同该基因紧密连锁的SSR标记gwm582和barc8遗传距离分别为3.9 cM和5.2 cM,本研究中利用EST和STS标记在周8425B和中国春杂交得到较大的F2群体中对LrZH84进行了精细定位,并对LrZH84附近的抗叶锈基因进行了等位性检测;小麦品系天95HF2和SW8588具有良好的综合农艺性状,但其所携带的抗叶锈基因尚不清楚,需要进一步试验以确定其所含有小麦抗叶锈病基因。本研究利用基因推导、抗病性遗传分析以及分子标记技术对天95HF2和SW8588的抗叶锈基因进行鉴定。主要取得以下成果:1.用叶锈菌THTT对抗病亲本周8425B、感病亲本中国春及其杂交后代2086株F2单株进行抗性鉴定与统计分析,结果表明,周8425B对THTT的抗性由单个显性基因控制;用70对EST引物对两亲本及抗感池进行筛选,发现3个EST标记BF474863、BE497107和CD373538同LrZH84紧密连锁,遗传距离为0.7cM到1.7cM,在LrZH84两侧最近的两个EST标记为BE497107-1B和BF474863-1B,遗传距离分别为0.7 cM和0.7 cM。2.根据EST标记BF474863的PCR扩增片段序列设计了一个STS标记Hbsf-1。它在抗病亲本以及抗池中都扩增出了预期的1006 bp的特异条带,且DNA比对显示Hbsf-1扩增出的PCR产物序列与相应的EST标记BF474863的扩增产物一致。用Hbsf-1分析F2群体所得结果也与相应的EST标记BF474863的结果一致,与LrZH84的遗传距离为0.7 cM。3.用STS标记Hbsf-1检测带有不同已知抗病基因的40个NIL,仅在RL6078 (Lr26)中检查到了1006 bp的特异条带,由于Lr26和LrZH84都出现在周8425B中且距离很近,因此该STS标记也可以检查这些品系中的Lr26;用STS标记Hbsf-1检测38个来源于周8425B的品系,在31个抗病品系中发现该标记,在6个感病品系中没有该标记,抗病品系濮96105中没有扩增出LrZH84的特异性条带,说明该品系可能携带有不同的抗THTT的基因或者它是一个重组体。这些结果表明,STS标记Hbsf-1可有效的检测来源于周8425B衍生品系中的LrZH84。4.用叶锈菌小种PHTS接种606株周8425B和RL6147 (Lr44)杂交所得的F2单株以及两个亲本以检测LrZH84和Lr44的等位性。结果显示,RL6147 (Lr44)和周8425B表现抗病(IT 1 or 2),F2群体中605株表现抗病(IT 0-2),1株表现感病(IT4),可知LrZH84和Lr44遗传距离很近,估算为8.19±2.4 cM。5.用叶锈菌小种THTT接种837株西农1163-4和周8425B杂交得到的F2单株以及838株贵州98-18和周8425B杂交得到的F2单株,全部表现抗病(IT 0;-1),这两个基因同LrZH84的最大重组率为0.0036(p=0.05),表明LrXi、LrG98同LrZH84很可能为等位基因或紧密连锁基因。6.用叶锈菌小种THTT接种145株周麦11和中国春杂交得到的F2单株,结果显示周麦11中有2个显性抗病基因。用2个同LrZH84紧密连锁的标记gwm582和ω-secalin/Glu-B3检测8个感病单株,全部为中国春的带型,表明周麦11中其中一个抗病基因是LrZH84。在另一个苗期试验中,用叶锈菌小种FHTT接种周8425B以及285株周麦11和中国春杂交得到的F2单株,F2群体表现单基因分离比例。用2个同LrZH84紧密连锁的标记gwm582和ω-secalin/Glu-B3检测全部F2单株,结果表明该抗病基因同LrZH84位置不同,由此可知LrZH84对小种FHTT感病,周麦11中还携带一个未知抗叶锈病基因。7.用叶锈菌小种FHTT接种西农1163-4和Thatcher杂交得到的232株F2单株,表现为单基因分离比例,用2个同LrZH84紧密连锁的标记gwm582和ω-secalin/Glu-B3检测全部F2单株,结果表明该基因同标记连锁并可能为LrXi,这些结果表明LrXi明显不同于LrZH84。8.天95HF2苗期对16个中国叶锈菌生理小种表现高抗或中抗,其抗谱不同于任何一个已知的抗叶锈基因的抗谱。分子标记检测表明,天95HF2携带1BL·1RS易位系可能含有抗叶锈基因Lr26,;在苗期接菌实验中分别用小种FHTT和PHTS接种天95HF2与郑州5389杂交获得的F2代群体,经鉴定后发现群体分别呈现3∶1和15:1的分离比例,近一步用SSR和STS分子标记进行鉴定可知,天95HF2中还含有抗叶锈基因Lr1和LrZH84。9.用15个中国叶锈菌生理小种对小麦材料SW8588和30个已知抗叶锈病基因的近等基因系材料进行了苗期抗叶锈鉴定,结果显示SW8588中不含有Lr1,抗性可能由其他未知抗病基因提供;用小种FHTT接种SW 8588和郑州5389杂交获得的后代群体进行抗叶锈病鉴定,F2群体经卡方测验抗感分离符合3:1的理论分离比例,表明SW8588对小种FHTT的抗病性由1个显性基因控制,暂命名为LrSW85,分子标记检测结果发现与Lr1共分离的STS标记WR003在抗感亲本及抗感池间均有多态性,用该标记检测F2群体,结果显示该标记同抗病基因共分离。由分子标记结合基因推导结果可知LrSW85与已知抗叶锈病基因Lr1为等位基因或紧密连锁基因。