条纹病是中国大麦生产中危害最严重的病害,本研究拟对条纹病免疫品种Breatrix 与高感品种Barke配组合,建立F2分离群体,以SSR作为基因定位标记系统,建立抗/感池,采用BSA分析法确定抗病基因所在染色体;再筛抗病基因所在染色体上所有的多态性SSR扫描群体,用MAPMAKER 2.0建立连锁遗传图,将抗病基因定位到确定的SSR区间。然后利用SSRHunter 软件搜索定位区间内重复次数≥5 的SSR 序列, 在线比较这些SSR 序列在Breatrix和Barke间的多态性, 筛选有多态的SSR 和定位区间内插入或缺失4 bp 以上的位点, 用Primer Premier 5.0 软件设计SSR 引物或InDel 引物,同时筛选区间内多态性SNP, 利用这些多态性标记精细定位抗条纹病基因,为大麦抗条纹病分子标记辅助选择育种提供抗原和技术支撑,也为进一步克隆抗条纹病基因奠定基础。
Barley;Pyrenophora graminea;Molecular Marker;Fine Mapping;
大麦条纹病(Drechslera graminea (Rabenh.) Shoem)是中国大麦生产中危害最严重的病害,也是一种世界性病害。为了发掘抗条纹病基因、为抗条纹病育种通过基因资源,本课题组申请《大麦抗条纹病基因的遗传分析及精细定位》面上项目,并获立项资助。本项目执行期间,共获得以下成果(1)完成了大麦抗条纹病基因精细定位,并开发大麦SSR新标记42对。本研究以对条纹病免疫品种甘啤2号与高感品种Alexis 配组合,构建276个单株的F2 分离群体,以SSR作为基因定位标记系统,建立抗/感池,采用BSA 分析法将抗病基因Rdg3定位在7H短臂上;再通过筛抗已公开的SSR标记及本团队开发的42对标记进行群体扫描,并采用QTL IciMapping软件将大麦条纹病抗病基因Rdg3定位到距Bmag206和Bmag7之间,与Bmag206和Bmag7的遗传距离分别为1.78cM和2.86cM。目前正在通过区间序列及抗病基因同源性比较,确定抗条纹病候选基因序列,着手抗条纹病基因克隆。(2)开发大麦基因组SSR引物42对,能够为大麦基因定位和分子育种提供技术支撑。(3)采集分离鉴定获得大麦条纹病病原菌菌株43个,为进一步研究大麦条纹病提供基础材料。(4)完成了大麦条纹病病原菌全基因组测序,该数据库的建立为进一步研究条纹病致病机理、条纹病防治奠定了基础,同时也能够为其它作物病害的研究提供借鉴。(5)对大麦条纹病病原菌致病候选基因TOXF、TOXE和HTS进行敲除,以pAN8-1为载体进行转化载体的构建,得到敲除载体pAN8-1-TOXF、pAN8-1-TOXE、pAN8-1-HTS,并采用CaCl2-PEG转化法将敲除载体开展验证致病基因功能。(6)开发覆盖条纹病病原菌全基因组的SSR标记370对,该标记的成功开发为进一步研究大麦条纹病致病机理、病原菌与寄主之间的互作关系、条纹病流行小种鉴定和条纹病预警预报奠定了基础。(7)利用EMS诱变获得大麦叶片和茎秆蜡质缺失突变体,蜡质缺失突变体抗旱性显著下降,该突变体为研究植物抗旱机理的重要材料。(8)发表论文13篇,其中SCI论文3篇,已接受SCI论文2篇,准备投SCI论文3篇;培养博士研究生1名,硕士研究生6名。