小麦抗白粉病种质资源发掘及其分子标记鉴定

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小麦白粉病是由禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)引起的小麦主要真菌病害之一,严重威胁着我国小麦的安全生产。由于长期采用品种间杂交,小麦的遗传基础越来越窄,极易引起白粉病的快速发生及大面积流行。因此,通过各种途径充分挖掘抗病资源,扩大小麦的遗传基础,从宏观上对抗病基因进行合理布局,才能有效防止病害造成更大的危害。我国拥有丰富的小麦地方品种资源,在长期驯化栽培过程中,积累了包括抗病基因在内的大量优良性状,是我国小麦抗病育种的优异基因来源。  本实验通过对本实验室收集保存的324份国内外小麦品种、农家种及地方品种接种白粉菌流行小种及强毒力小种E09和E20进行了抗病性鉴定,以期充分发掘和利用其中的有益基因资源,扩大现代小麦育种的遗传基础,为小麦抗病育种及遗传改良提供新抗源和优异种质资源。同时,选取了7个在生产上有效的抗白粉病基因Pm21、Pm52、PmLk906、PmLx66、PmTm4、PmJm22和PmHNK对供试材料进行抗病基因检测,以期通过基因推导从中发掘新的抗病基因,为进一步进行抗白粉病基因定位提供材料。实验结果如下:  (1)苗期接种鉴定结果显示:在供试的324份材料中单抗E09的材料共20份(占6.2%),单抗E20的材料共40份(占12.3%),兼抗E09和E20的材料共59份(占18.2%),其中对两个小种均达到高抗以上的材料共22份(占6.8%)。这些材料可以作为抗病育种的有效抗源,将其所含的抗病基因导入到适应性广,农艺性状良好的品种中,扩大小麦育种的遗传基础,从而加速小麦育种的进程。  (2)分子标记结果显示:在与7个抗白粉病基因分别连锁的特异标记中,能扩增出与PmLk906、PmHNK、Pm52、PmLx66、PmTm4基因连锁的标记的特异性片段的材料较多,分别为39份、30份、29份、28份和22份;能扩增出与PmJm22和Pm21基因连锁的标记的特异性片段的材料较少,分别为6份和5份;能扩增出两个或两个以上基因连锁的标记的特异性片段的材料很少。这表明,常规育种选育基因聚合品种的效率较低,急需提高育种效率,加速分子育种进程。  (3)结合白粉病接种鉴定结果和分子标记筛选进行基因推导,发现在免疫与近免疫的17份材料中,荷泽2号、中麦175、中优9507中可能含有Pm52,绵麦37和绵麦39可能含有PmTm4,临抗16和周麦27可能含有PmJm22。根据文献报道,Am9含有PmP55d,复壮30含有Pm5E,03W262含有Pm51。其余7份材料MR-125、MR-1252、绵麦41、石家庄8号、CA0455、028079、04W223并未检测出与抗病基因连锁的分子标记或含抗白粉病基因的报道,因此推测其可能含有新的抗病基因,可用来对其进行抗白粉病基因的定位研究,为小麦基因克隆及转基因育种进行基因储备与技术储备。
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