利用基因组原位杂交GISH/FISH鉴定小偃6号和黑麦品种德国白的远缘杂交后代材料,获得了高抗白粉病的4R二体附加系WR49和T4Bo4R交互易位系WR41。对不同白粉病菌系的抗病性鉴定,以及WR49与感病品种铭贤169的F2群体抗病性鉴定和分子标记检测结果表明,黑麦4R染色体携带有不同于现有已知基因的抗白粉病新基因。本项目拟通过系统的抗谱分析,WR41与辉县红、小偃6号、小麦主栽品种杂交的F2群体及其家系的抗性鉴定、GISH/FISH鉴定和分子标记检测,将抗白粉病新基因定位于4RS或4RL染色体上,并筛选出能追踪该基因的专化分子标记,进行分子标记辅助选择的小麦抗白粉病育种。同时利用普通小麦农林26/离果山羊草3C附加系的杀配子染色体高效诱导小麦/黑麦4R染色体发生易位,通过GISH/FISH鉴定和抗病性鉴定等相结合,创制出抗白粉病的4R小片段易位系,为小麦育种提供新的抗病种质基因资源。
4R chromosome translocation line of German white;4R chromosome addition line of German white rye;Powdery mildew resistance gene;GISH/FISH;Molecular markers
黑麦品种德国白(Secale cereale L. German White)高抗包括白粉病(Blumeria graminis f. sp tritici)在内的多种小麦病害,是小麦遗传改良的重要基因源。利用远缘杂交、分子染色体工程的方法创制出了一批以小麦骨干亲本小偃6号为背景的小麦-黑麦材料。利用基因组原位杂交GISH、三组探针的多色FISH、多色GISH以及自主开发的黑麦4R染色体臂特异的EST标记,鉴定表明小麦-黑麦材料WR41和WR35分别是新的4R易位系和附加系。它们综合农艺性状优良,成株期均高抗白粉病,苗期分别高抗13/23和22/23个白粉病菌株,其抗谱不同于现有的已知抗白粉病基因,包括4个来自黑麦的抗白粉病基因Pm7,Pm8,Pm17和Pm2,因此,WR41和WR35可能携带有新的抗白粉病基因。进一步开发出了可以鉴定德国白黑麦4RS的2个特异标记和6个4RL的特异标记。利用遗传群体、抗病性鉴定、基因组原位杂交GISH鉴定和特异分子标记检测,将WR41的抗白粉病基因定位于4RL染色体臂上,并鉴定出了6个可追踪检测该基因的特异标记,可用于分子标记辅助选择的小麦抗白粉病育种。采用杀配子染色体诱导、Ph1b隐性突变体诱导部分同源染色体配对、60Coγ射线辐射、与普通小麦(感病)品种杂交并回交,共4类方法诱导产生新的4R染色体易位系,共获得了29份高抗白粉病的4RL新易位系、2份高代材料、4份综合农艺性状优良的高代品系以及33个组合的群体材料。本研究为小麦染色体工程育种提供了新的抗病种质基因资源。