【摘 要】
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普通小麦（Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD）是一种在全球范围内广泛种植的粮食作物,随着条锈病和白粉病生理小种变异,原有抗病品种逐渐失去抗性。因此,亟需挖掘新的抗病基因以及创制新的抗病品种。四倍体长穗偃麦草（Lophopyrum elongatum（Host）á.L?ve.,2n=4x=28,EEEE）具有许多优良的农艺性状,适应性强,对生物和非生物胁迫有较好
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（31971883）； 国家重点研发计划子课题（2016YFD0102002）； 四川省应用基础重点项目（2020YJ0348）；
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普通小麦（Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD）是一种在全球范围内广泛种植的粮食作物,随着条锈病和白粉病生理小种变异,原有抗病品种逐渐失去抗性。因此,亟需挖掘新的抗病基因以及创制新的抗病品种。四倍体长穗偃麦草（Lophopyrum elongatum（Host）á.L?ve.,2n=4x=28,EEEE）具有许多优良的农艺性状,适应性强,对生物和非生物胁迫有较好的抗性,如干旱、低温、盐碱以及小麦病害（如锈病、白粉病和赤霉病等）,是小麦遗传改良的重要外源物种。本研究利用硬粒小麦-四倍体长穗偃麦草部分双二倍体8801（2n=6x=42,AABBEE）为亲本,与四川小麦品种蜀麦482和蜀麦51杂交、自交,利用基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization,GISH）和荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）在杂交后代中选育出小麦-四倍体长穗偃麦草代换系K16-730-3。对K16-730-3及其亲本进行苗期和成株期条锈病和白粉病抗性鉴定,并评价其农艺性状。通过简化基因组测序（Genotyping-by-Sequencing,GBS）开发四倍体长穗偃麦草4E染色体特异分子标记。对K16-730-3/蜀麦482 F2群体进行苗期条锈病和白粉病鉴定,选取四倍体长穗偃麦草4E染色体特异分子标记对群体进行PCR扩增,验证特异分子标记的有效性。具体研究结果如下:1、GISH和FISH结果表明,K16-730-3有42条染色体,普通小麦的一对4D染色体被四倍体长穗偃麦草的一对4E染色体替换,是一个4E/4D染色体代换系。2、苗期和成株期抗病鉴定结果表明,蜀麦482和蜀麦51对小麦条锈病和白粉病表现为高感,8801和K16-730-3对小麦条锈病和白粉病表现为高抗。3、农艺性状考察发现K16-730-3的分蘖数与8801相似,株高、小穗数和穗粒数显著高于小麦亲本。4、GBS测序获得327条四倍体长穗偃麦草4E染色体的特异序列,设计了157对引物并进行PCR扩增,获得了74对四倍体长穗偃麦草4E染色体特异分子标记,分子标记开发成功率达47.13%。在15个小麦近缘物种中进行PCR扩增,获得了13对四倍体长穗偃麦草4E染色体特异且稳定的分子标记,3对长穗偃麦草E基因组特异标记。5、K16-730-3/蜀麦482 F2群体植株对条锈病和白粉病抗感比例分别符合3:1分离规律,特异分子标记能够准确追踪普通小麦背景下携带条锈病和白粉病抗性基因的四倍体长穗偃麦草4E染色体。
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