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发掘新的小麦雄性不育系对杂种优势利用具有重要意义。雄性不育系WR9501选自小麦-黑麦远缘杂交后代,具有遗传力强、容易转育的特点。本研究对WR9501引起的花粉败育特征和不育性状的遗传方式进行研究,并利用黑麦1RS特异标记对WR9501衍生后代群体进行分子鉴定,初步分析探讨了黑麦1RS染色体与育性的关系。获得如下结果: WR9501衍生不育株,在开花期颖壳在阳光下呈透明状且大角度张开,花药瘦小呈黄白色,内含花粉,雌蕊表现正常。采用碘-碘化钾染色方法(I2-KI)鉴定WR9501衍生后代的花粉败育特征,结果显示,不育植株花粉呈典败、圆败、染败等不同程度的败育。花粉败育率表明WR9501引起的败育彻底,不育性稳定。 WR9501分别与8个正常可育材料测交,所有组合F1代植株均表现败育,BC1代出现育性分离,分离比符合1∶1,表明WR9501育性受显性核基因控制。 WR9501与恢复系DK-H105杂交构建F2群体,群体单株结实率呈连续分布,以结实率5%为可育植株和不育植株的临界值,x2检验显示F2可育株与不育株分离比为13∶3,符合育性受显性和显性抑制基因控制的假设。由此可见,WR9501育性受两对主效显性基因(不育基因Ms和基因Rf)和多个微效基因共同控制,Rf能够抑制雄性不育基因Ms的显性作用,只要Rf基因存在,无论是Ms_、msms都表现雄性可育,只有rfrf隐性纯合时,Ms才起作用而表现出雄性不育。 黑麦1RS染色体特异标记NOR在WR9501衍生不育系和恢复系DK-H105中有稳定的多态性。用NOR检测F2群体单株,也呈现多态性,并且在F2所有不育单株中均扩增出1RS特异带。t检验证明含有1RS的单株平均结实率显著低于不含1RS的单株平均结实率,表明1RS染色体上可能存在与WR9501育性相关的显性基因,此基因与WR9501携带的不育基因互作,导致植株表现不育或结实率降低。 白粉病是由布氏白粉菌(Blumeria graminis DC f sp.tritici,Bgt)引起的小麦叶部真菌性病害,严重威胁我国小麦生产。发掘新的抗白粉病基因、培育抗病品种是控制小麦白粉病、确保小麦高产、稳产的有效途径。本研究对3份小麦栽培品种/品系婴泊700、万丰鉴34和FG-1中的抗白粉病基因进行分子鉴定和标记作图,获得以下结果: 婴泊700、万丰鉴34和FG-1苗期均对小麦白粉菌菌株B03表现免疫,遗传分析表明,婴泊700、万丰鉴34和FG-1对B03的抗性均由1对显性抗白粉病基因控制,分别暂命名为Pm YB、Pm WFJ和PmFG。采用集群分离分析(Bulked segregant analysis,BSA)和分子标记作图将PmYB、Pm WFJ和PmFG定位在小麦5DS染色体上5DS-1-0-0.63物理区间,且与已报道抗白粉病基因Pm2位点多个等位基因位置相近。Pm YB与标记位点Xscar112共分离,与两侧标记位点Xscar203和Xcfd81的遗传距离分别为1.9和0.9 cM。Pm WFJ与两侧标记位点Xscar112和Xcfd81的遗传距离分别为1.0和0.1 cM。PmFG与标记位点Xscar203共分离,与两侧标记位点Xcfd81和Xgwm159的遗传距离分别为0.3和5.4 cM。 利用49个毒性不同的白粉菌菌株,对PmYB、Pm WFJ和PmFG以及5DS染色体上已报道抗白粉病基因进行抗谱比较,结果表明,Pm YB、Pm WFJ和PmFG对供试白粉菌菌株的抗性反应方式异于5DS染色体上已报道的抗白粉病基因Pm2a、Pm2b、Pm48、PmW14、PmZ155、PmLX66和PmX3986-2,而且,PmYB、PmWFJ和PmFG三老之间抗谱也彼此不同。因此,PmYB、PmWFJ和PmFG是新的小麦抗白粉病基因,很可能与与已报道的Pm2位点的多个等位基因等位或紧密连锁。 利用Pm YB、PmWFJ和PmFG紧密连锁分子标记CFD81、SCAR112、SCAR203和MAG6176检测婴泊700、万丰鉴34、FG-1、5DS染色体上携带已知抗白粉病基因的7份供体材料以及62份未报道携带与Pm2等位或紧密连锁基因的小麦栽培品种/系。结果表明,这些标记不能区分携带Pm2等位或紧密连锁基因材料中的Pm基因,但能够在绝大多数未报道在Pm2抗病基因簇携带已知抗白粉病基因的小麦栽培品种/系背景中检测PmYB、Pm WFJ和PmFG,适用于分子标记辅助选择育种。