【摘 要】
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小麦条锈病（Puccinia striiformis f.sp.tritici）是历年来威胁小麦生产最严重的锈病之一。高温成株期抗病基因Yr52是目前对新小种具有抗性的基因之一,通过标记辅助选择技术促进Yr52在生产中的应用,选育出农艺性状优良并高抗小麦条锈病品系,为充分利用现有高温成株期抗病资源、提高相关产量性状奠定基础。本研究以含抗条锈病基因Yr52的普通小麦品种PI 660057为研究材料,
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小麦条锈病（Puccinia striiformis f.sp.tritici）是历年来威胁小麦生产最严重的锈病之一。高温成株期抗病基因Yr52是目前对新小种具有抗性的基因之一,通过标记辅助选择技术促进Yr52在生产中的应用,选育出农艺性状优良并高抗小麦条锈病品系,为充分利用现有高温成株期抗病资源、提高相关产量性状奠定基础。本研究以含抗条锈病基因Yr52的普通小麦品种PI 660057为研究材料,构建晋麦47/PI 660057的遗传连锁作图群体,进行标记开发与定位。同时构建选育材料,通过回交和自交结合分子标记辅助选择育种方法,将小麦抗条锈病基因Yr52转育到轮选987（LX987）、百农矮抗58（AK58）和邯6172（H6172）中。在四川绵阳和陕西杨凌鉴定圃鉴定亲本和后代家系的抗病性并进行农艺性状评价。综合选育出抗条锈病且农艺性状优良的家系。本研究主要取得的结果如下:1.构建含1890个单株的JM47/PI 660057杂交的F2遗传作图群体。在目标基因物理区间内共开发出4个标记:1个dCAPS标记Xdcasp-Yr52-1;3个KASP标记,分别命名为Xkasp-Yr52-1、Xkasp-Yr52-2和Xkasp-Yr52-3。KASP标记Xkasp-Yr52-2和Xkasp-Yr52-3之间的遗传距离:0.00-3.01 c M。与目的基因的连锁关系:Xkasp-Yr52-3-Yr52-Xbarc182-Xkasp-Yr52-2,分子间相对遗传距离:1.0-Yr52-1.2-0.8 c M。2.构建三个育种回交组合LX987//LX987/PI 660057,AK58//AK58/PI 660057,H6172//H6172/PI 660057。在2017-2019年结合田间抗病表现和农艺性状筛选得到28个BC2F4家系。在2020—2021年对选择后的家系抗病性鉴定和农艺性状评价表明,在19个具有LX987背景的BC2F5:6家系中:抗条锈性表现为高抗（IT=0-3,DS=1%-20%）有11个,中抗（IT=4-6,DS=15%-30%）有8个,平均千粒重（TKW）、穗粒数（KPS）、有效穗（PTN）、株高（PH）和穗长（SL）分别为45.33 g、46粒、7个、113.26 cm和10.05 cm。4个具有AK58背景BC2F5:6家系全部表现高抗（IT=0-3,DS=5%-25%）;平均TKW、KPS、PTN、PH和SL分别为44.67 g、48粒、7个、96.54 cm和10.17 cm。5个具有H6172背景的BC2F5:6家系全部表现高抗（IT=0-3,DS=5%-20%）;平均TKW、KPS、PTN、PH和SL分别为43.74 g、49粒、8个、109.72 cm和10.06 cm。3.分子标记检测结果表明,Yr52两翼连锁的分子标记Xbarc182、Xcfa2040、Xwmc557以及开发的dCAPS分子标记Xdcaps-Yr52-1和KASP标记Xkasp-Yr52-1,在后代群体中的检出率分别为78.57%、66.67%、66.67%和73.68%、41.67%。比较高抗（IT 0-3）与中抗（IT 4-6）水平家系的农艺性状,结果表明,IT在0-3的家系平均TKW（P＞0.05）、PTN（P＞0.05）和KPS（P＜0.05）高于中抗水平的家系。结合各亲本抗病性和农艺性状筛选出PH在80—105 cm、PTN≥6个、KPS≥45粒、TKW≥42 g、SL≥8 cm共5份材料。本研究在目的基因物理区间内成功开发出dCAPS和KASP标记,为Yr52的精细定位提供区间参考。将Yr52导入我国主栽的丧失抗性的品种中,后代家系抗性提高有助于保护千粒重、穗粒数和有效穗;并筛选出的综合抗病性和农艺性状良好的家系为今后培育聚合抗病品种提供有效材料。
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