小麦叶锈病是我国小麦的主要病害之一,选育抗病品种是防治小麦叶锈病最经济有效的途径。发掘新的抗叶锈基因及其紧密连锁的分子标记,是进行基因聚合、基因布局和多系品种选育的关键。天95HF2和毕2002-2对我国目前小麦叶锈菌流行小种表现高抗,可能含有新的抗叶锈基因,因此,有必要对其抗叶锈基因进行深入研究。本项目将利用SSR、EST和RGA标记,对两个小麦材料天95HF2和毕2002-2的抗叶锈基因进行精细定位,找到与抗病基因连锁距离在1.0 cM以内的分子标记7-10个,为抗病基因的克隆和分子育种奠定基础。在我国小麦中发掘新的抗叶锈基因,对拓宽小麦叶锈病抗性基因来源,培育抗叶锈小麦品种具有重要意义。
wheat leaf rust;resistance gene;molecular marker;molecular mapping;
小麦叶锈病是我国小麦的主要病害之一,发掘新抗叶锈基因是小麦抗病遗传研究的重要内容。本项目利用分子标记,对8个中国小麦材料的抗叶锈基因进行分子作图。目前共取得以下研究结果通过对中国小麦天95HF2进行遗传分析和分子定位,在天95HF2中发现了3个已知抗叶锈基因,这3个基因分别是LrZH84、Lr1和Lr26,3个基因共同作用使天95HF2对我国大部分叶锈菌生理小种表现高抗;进一步利用SSR标记和AFLP标记对毕麦16中的抗叶锈病基因进行了分子定位,在毕麦16定位了3个抗叶锈病基因Lr26、LrZH84和LrBi16,其中LrBi16为新的抗叶锈病基因,该基因位于7BL染色体上与7个SSR标记和一个AFLP标记紧密连锁,距离LrBi16两侧最近的2个标记分别是AFLP标记P-ATT/M-CGC173bp和SSR标记cfa2257,与LrBi16的遗传距离分别为0.5 cM和2.8 cM,经等位性检测LrBi16与Lr14a为等位基因或紧密连锁基因。本研究还对另外6个小麦品种(内江977671、绵阳351-15、SW8588、LB0288、烟农15和ARCIN中的抗叶锈病基因进行了遗传分析和分子定位,在内江977671定位了一个新的抗叶锈基因LrNJ97,该基因位于2BL染色体上, 5个SSR标记距抗病基因LrNJ97遗传距离为2.2 cM到25.4 cM,其中距离LrNJ97最近的两个SSR标记为barc159和wmc317,遗传距离分别为2.2 cM和4.2 cM。另外5个材料(SW8588、绵阳351-15、LB0288、烟农15和ARCIN)利用遗传分析结合STS标记检测均发现携带已知抗叶锈病基因Lr1,该基因目前对我国部分叶锈菌小种丧失抗性,但其在基因布局及聚合育种中仍有重要的作用。此外本研究还对位于1BL上的4个抗叶锈病基因LrZH84、、LrG98和LrXi进行了等位性检测,表明LrZH84距离Lr44为8.19 cM,而LrG98、LrXi和LrZH84可能为等位基因或紧密连锁基因。本研究共发表论文14篇,其中SCI收录2篇,国内1级学报和核心期刊12篇,授权专利1个,圆满完成了预期目标。