小麥-冰草衍生系“普冰7-4”抗白粉病與矮稈性狀的遺傳分析.pdf

1、通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)將小麥野生近緣植物的優(yōu)異基因轉(zhuǎn)入普通小麥，是創(chuàng)制新種質(zhì)、拓寬小麥育種遺傳基礎(chǔ)、促進(jìn)育種水平持續(xù)提高的重要途徑。在獲得創(chuàng)新種質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明控制優(yōu)異性狀的基因及其遺傳特征，對(duì)于提高創(chuàng)新種質(zhì)的育種利用效率具有重要意義。本研究以普通小麥Fukuho（Triticum aestivumL.，2n=6x=42，AABBDD）與冰草Z559(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.，2n=4x=28，PPP

2、P)雜交后代中選育的創(chuàng)新種質(zhì)“普冰7-4”為材料，通過(guò)農(nóng)藝性狀調(diào)查、P基因組遺傳成份檢測(cè)等多種方法，對(duì)其白粉病抗性及矮稈性狀進(jìn)行遺傳分析，該研究結(jié)果不僅為小麥育種創(chuàng)制新種質(zhì)，還為新種質(zhì)的有效利用提供理論指導(dǎo)。
　　1、創(chuàng)新種質(zhì)“普冰7-4”具有良好的綜合農(nóng)藝性狀。經(jīng)過(guò)多年多環(huán)境的大田表型觀察，“普冰7-4”遺傳穩(wěn)定，具有全生育期高抗白粉病、矮稈的典型特征;其綜合農(nóng)藝性狀良好，具體表現(xiàn)為:株高52cm(51.2-53.2cm)，穗下

3、莖長(zhǎng)20.4cm(19.5-21.2cm)，有效分蘗18(14-21)，小穗粒數(shù)4-5，小穗數(shù)20(19-21)，穗粒數(shù)61粒（56-73粒），千粒重25.1g，籽粒飽滿。
　　2、“普冰7-4”攜帶有來(lái)自冰草P基因組的遺傳成份。利用GISH技術(shù)的分析結(jié)果顯示，沒(méi)有檢測(cè)到冰草P基因組的片段;但通過(guò)用832對(duì)冰草P基因組特異引物進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，有3對(duì)引物(Agc2970、Agc6287和Agc21686)能夠檢測(cè)出冰草P基因組的遺傳

4、成份，說(shuō)明該創(chuàng)新種質(zhì)是一個(gè)含有極小冰草染色體片段/P基因組遺傳成份的小麥-冰草滲入系。
　　3、“普冰7-4”的白粉病抗性由1對(duì)顯性單基因控制且抗譜廣泛。用21個(gè)小麥白粉病生理小種對(duì)親本“普冰7-4”進(jìn)行鑒定，“普冰7-4”對(duì)所有生理小種均表現(xiàn)為高抗。用白粉病生理小種E09對(duì)“普冰7-4”×銘賢169雜交后代F1、F2苗期進(jìn)行接種并調(diào)查表型，F(xiàn)1均表現(xiàn)為高抗白粉病，F(xiàn)2群體后代的抗感分離比為3∶1，這表明“普冰7-4”的白粉病抗性

5、受單顯性基因控制，暫命名為Pmpubing7-4。
　　4、“普冰7-4”白粉病抗性基因Pmpubing7-4是一個(gè)新基因或者等位基因。以“普冰74”×銘賢169F2、F2∶3群體為材料，用白粉病生理小種E09接種鑒定并進(jìn)行表型鑒定，利用分子標(biāo)記技術(shù)和混合分組分析法(BSA)進(jìn)行遺傳分析并構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，將Pmpubing7-4定位在小麥染色體5DS上，與分子標(biāo)記Xcfd81和Xbwm25分別相距2.6cM和3.3cM?？棺V和分

6、子標(biāo)記的比較分析表明，Pmpubing7-4抗譜不同于任何一個(gè)已報(bào)道定位在5DS上的抗白粉病基因，這說(shuō)明Pmpubing7-4是一個(gè)新基因或者等位基因。
　　5、“普冰7-4”的矮稈性狀為半隱性遺傳且對(duì)赤霉酸不敏感。通過(guò)對(duì)“普冰7-4”×銘賢169、“普冰7-4”×中作9504和“普冰7-4”×Fukuho雜交F1代以及“普冰7-4”×銘賢169的F2∶3群體進(jìn)行株高表型調(diào)查分析，結(jié)果表明“普冰7-4”的矮稈特性為半隱性遺傳，且是

7、由主基因控制、微效多基因共同作用的數(shù)量性狀。
　　6、“普冰7-4”矮稈性狀QTL的初步定位。對(duì)“普冰7-4”和銘賢169在小麥全基因組進(jìn)行分子標(biāo)記篩選，對(duì)其雜交組合的F2群體進(jìn)行分子標(biāo)記分析，構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，用F2∶3株系進(jìn)行QTL定位，共檢測(cè)到3個(gè)QTL位點(diǎn)，位于小麥的4B、4D和5D染色體上，即QPh-4B、QPh-4D和QPh-5D，解釋的表型變異率分別是34.2％、47.99％和8.90％?！捌毡?-4”的赤霉酸反應(yīng)實(shí)