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小麦农家品种徐矮叶锈病成株抗性QTL定位

作 者: 苏集华
导 师: 姚占军
学 校: 河北农业大学
专 业: 植物资源学
关键词: 小麦 叶锈病 成株抗性 QTL定位
分类号: S512.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


小麦叶锈病是由叶锈菌(Puccinia recondite f. sp. tritici)侵染引起的真菌病害,是影响我国小麦生产安全的重要病害,曾在我国多次大流行并造成严重的产量损失。培育和利用小麦抗叶锈品种,是防治小麦叶锈病最为经济、安全、有效和环保的方法。20世纪70、80年代的育种经验告诉我们,主效基因控制的抗病性易因病原菌毒性变异而丧失,而微效基因控制的成株抗性较为持久,可满足生产和育种现状的需要。目前已正式定名的小麦抗叶锈病基因有71个,其中多数为主效抗病基因,并且有的已经丧失抗性。而Lr34、Lr46、Lr67和Lr68为成株抗性基因,具有非小种专化性、慢锈性等特点,此类基因的挖掘和利用对实现小麦持久抗性育种具有重要的实用价值。我国保留下来的农家品种具有丰富的遗传多样性,其中蕴含着丰富的抗叶锈病资源。小麦徐矮是河南偃师一带农家品种,苗期对PHTS叶锈菌小种表现感病,成株期对THTT叶锈菌小种表现良好的抗性,可能含有成株抗性基因。通过对徐矮和郑州5389构建的F2和F2:3家系群体进行田间抗性鉴定,发现其抗性符合数量性状遗传特点,属多基因控制。本研究采用SSR分子标记技术结合BSA和PSG法对徐矮和郑州5389所构建的F2和F2:3家系群体进行成株抗性QTL分析,主要研究结果如下:1.采用完备区间作图法,共检测到5个与叶锈病成株抗性相关的QTL位点,分布于1BL、2B和4B染色体上,命名为QLr.hbau-1BL.1、QLr.hbau-1BL.2、QLr.hbau-2BL、QLr.hbau-2BS和QLr.hbau-4B。2.位于1BL上的2个QTL所在标记区间覆盖成株抗性基因Lr46,经与Lr46共分离的CAPs标记检测,证实徐矮中含有该基因,推断1BL上的2个QTL至少有一个是成株抗性基因Lr46。3.位于2BL上的QLr.hbau-2BL仅2011年检测到,解释22.8%的表型变异,为一新的QTL;位于2BS上的QLr.hbau-2BS仅2012年检测到,解释37.5%~43.7%的表型变异,该位点可能兼抗多种病害,可用于小麦抗性改良,同时SSR标记Xbarc55和Xwms374同该位点紧密连锁,可用于叶锈病成株抗性基因分子标记辅助选择和基因聚合。4.4B上的QLr.hbau-4B在2011年和2012年被重复检测到,且染色体位置一致,是相同的QTL,说明该QTL在不同环境下具有一定的稳定性。5.以MDS和AUDPC为成株抗性鉴定指标,经相关分析,发现二者相关性高达0.97,表明这两种鉴定指标可以相互替代,鉴于操作简便有效,我们只需在病害高峰期对最大病害严重度进行一次调查,就可以满足成株抗性研究的需要。

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > > 小麦
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