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小麦条锈病,俗称“黄疸病”,在全世界范围内对小麦产量构成严重威胁。条锈病的防治可以通过抗病育种,品种合理布局,化学防治和适期播种等栽培措施来解决。其中抗病育种是最为合理,最为经济有效地防治方法,抗病育种主要包括抗病资源的发现及应用。本研究以实验室保存的1580份麦族种质为材料,用已经克隆的成株期高温抗条锈病基因Yr36的功能标记进行了筛选,分析了野生二粒小麦中Yr36基因(也称为Wheat Kinase-START1, WKS1基因)的等位变异;并用同源克隆的方法对野生二粒以外的WKS1和其同源基因WKS2(统称WKS基因)进行分离,将从长穗偃麦草里克隆的WKS1基因转化受体材料小麦品种Bobwhite进行基因的功能分析;同时运用分子标记辅助育种的方法,将Yr10,Yrl8和Yr36基因聚合到山东和河南的17个主栽小麦品种中,以期创造优异的抗病种质资源,改善黄淮冬麦区的抗病基因结构。主要结果如下:1.用于筛选的麦族种质材料包括普通小麦、合成小麦、粗山羊草、野生一粒、野生二粒、大麦、顶芒山羊草、高大山羊草、沙融山羊草、簇毛麦、长穗偃麦草、百萨薄冰草、鹅观草。WKS基因只存在于野生种当中,在栽培种均未检测到。WKS1和WKS2仅同时在野生二粒中检测到,255份野生二粒中170份含有WKS基因;WKS1在长穗偃麦草和百萨薄冰草中检测到;WKS2单独存在于顶芒山羊草中,66份顶芒山羊草中14份检测到WKS2。2.根据基因序列设计转座子特异标记,并对含有Yr36基因的野生二粒进行检测发现,所有野生二粒中均含有LINE转座子原件;同时利用Ecotilling技术对WKS基因的功能区域Kinase和START区域近行等位变异分析,均未检测到等位变异位点,以上两点说明Yr36基因非常保守。3.用同源克隆的方法克隆了长穗偃麦草、百萨薄冰草和顶芒山羊草中的WKS基因,序列分析发现长穗偃麦草、百萨薄冰草中WKS1的相似度达到99.69%,其cDNA与野生二粒WKS1之间的相似性达到了98.99%。顶芒山羊草中的WKS2基因与野生二粒中的WKS2相似性达到96.34%。4.将长穗偃麦草中的WKS1基因构建表达载体,与含有Bar基因的质粒用基因枪的方法进行共转化,转化的幼胚愈伤数为4197个,分化愈伤数1630个,再生苗1862株,除草剂Basta抗性苗206株,Bar基因阳性苗119株,WKS1阳性苗91株,结实单株20株。对来T1世代的9个株行的87棵单株进行Bar基因和WKS1基因检测,发现两基因间有分离,其中三棵只含有WKS1基因。5.利用已经克隆的三个不同类型的抗条锈病基因Yr10,Yrl8和Yr36的功能分子标记对中国的652份普通小麦进行检测发现,Yr10和Yrl8存在于中国的各个麦区,其主要来源是南大2419,但是分布不均衡。Yr36基因中国小麦中均不存在。选取了山东和河南两省17个品种,利用回交育种和分子聚合育种的方法,将该三个基因聚合到每一个材料当中。目前,进行到BC1F1代,在不同的遗传背景下,三个抗病基因效果是不同的,但是总体上基因的导入可明显的提高感病材料的抗性水平。