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小麦抗条锈病近等基因品系的基因解析

作　者: 马春燕
导　师: 徐世昌
学　校: 中国农业科学院
专　业: 植物病理学
关键词: 小麦条锈病 近等基因品系 抗病基因 基因推导 遗传分析 分子检验
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


小麦条锈病由条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)引起的,是麦类作物上最重要的、最具毁灭性的世界流行性病害之一,大流行年份常会造成巨大的经济损失。中国是世界上最大的小麦条锈病流行区,而且有自己独特的流行特点。推广种植抗病品种是当前防治小麦条锈病既安全又经济、有效的措施。小麦条锈菌转主寄主和完整生活史的发现,标志着小麦条锈菌的研究进入一个崭新的阶段,但目前利用寄主的抗病基因仍然是鉴定病原菌小种致病基因的有效途径。用单基因近等基因系作为鉴别寄主来研究寄主和病原物的关系,可有效避免传统鉴别寄主遗传背景的复杂和多基因互作的影响,直接鉴定出病原物的毒性,利于在基因水平上研究病原物群体毒性组成与动态,也便于国际间病原物毒性的比较,为抗病育种中有目的导入抗病基因提供信息,并将我国小种鉴定和抗病性分析提高到基因分析水平。本研究针对以冬性小麦品种铭贤169为背景转育获得的9个组合(铭贤169/Chinese166、铭贤169/T.spelta album、铭贤169/Lee、铭贤169/Compair、铭贤169/Lovrin13、铭贤169/Moro、铭贤169/抗引655、铭贤169/Spaldings Prolific和铭贤169/Resulka)的抗条锈病近等基因品系,通过基因推导分析、经典遗传分析和分子检验相结合的方法,对其所含的抗条锈病基因进行解析,明确其转育后代抗条锈病基因及抗性特点和遗传特点,筛选单基因近等基因系。研究结果如下:基因推导分析结果显示,除铭贤169/Lee组合8个株系对供试菌系全感外,其他8个组合近等基因品系的各株系大多对供试菌系的抗性谱或比抗性亲本抗性谱窄、且抗性亲本的抗性谱包含近等基因品系的抗性谱,或与抗性亲本的抗性谱一致,说明除Lee外其他各抗性亲本的抗条锈病基因已分别转入其轮回亲本铭贤169中,并已将含有的2个或2个以上抗条锈病基因在转育过程中打开。通过抗性谱比对分析,对各株系进行抗性归类,并结合田间农艺性状观察与比较,从铭贤169/Chinese166组合中选择N95、N111,铭贤169/T.spelta album组合中选择N251、N258,铭贤169/Compair组合中选择N364、N377、N384,铭贤169/Lovrin13组合中选择N419、N424,铭贤169/Moro组合中选择N428、N442、N448,铭贤169/抗引655组合中选择N56、N66,铭贤169/Spaldings Prolific组合中选择N469、N476、N479和铭贤169/Resulka组合中选择N511、N514、N517,共20个株系,用1-2个不同毒性谱条锈菌系进行抗性遗传分析,结果表明供试株系均含1对显性抗条锈病基因;通过分子检验进一步确认,除铭贤169/Lee组合中各株系未成功导入Yr7基因外,其他供试株系分别含有目的基因Yr1、Yr5、Yr8、Yr9、Yr10、YrSpP、YrKy2、YrRes,为单基因近等基因品系,暂定名为铭贤169*6/Yr1、铭贤169*6/Yr5、铭贤169*6/Yr8、铭贤169*6/Yr9、铭贤169*6/Yr10、铭贤169*6/YrSpP、铭贤169*6/YrKy2和铭贤169*6/YrRes。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 文献综述  11-19
  1.1 前言  11-12
  1.2 小麦抗条锈病遗传研究概述  12
  1.3 小麦抗条锈基因研究现状  12-14
  1.4 抗病基因分析方法  14-15
    1.4.1 抗病基因推导分析法  14
    1.4.2 常规杂交分析法（经典遗传分析法）  14
    1.4.3 分子标记检验技术  14-15
    1.4.4 其他研究分析法  15
  1.5 近等基因系建立及应用  15-17
    1.5.1 近等基因系建立现状  15
    1.5.2 抗病近等基因系构建概述  15-16
    1.5.3 抗病近等基因系应用  16-17
  1.6 本研究目的意义及研究内容  17-19
    1.6.1 本研究目的意义  17
    1.6.2 本研究的研究内容  17-19
第二章 小麦抗条锈病近等基因品系的抗性谱分析和抗性归类  19-30
  2.1 研究材料  19
    2.1.1 供试小麦材料  19
    2.1.2 供试条锈菌生理小种  19
  2.2 试验方法  19-20
    2.2.1 条锈菌种繁殖、鉴定与保存  19-20
    2.2.2 苗期抗性鉴定  20
  2.3 结果与分析  20-30
    2.3.1 近等基因品系铭贤 169*6/Chinese166 目的基因的推导分析  20-22
    2.3.2 近等基因品系铭贤 169*6/T.spelta album 目的基因的推导分析  22
    2.3.3 近等基因品系铭贤 169*6/Lee 目的基因的推导分析  22-23
    2.3.4 近等基因品系铭贤 169*6/Compair 目的基因的推导分析  23
    2.3.5 近等基因品系铭贤 169*6/Lovrin13 目的基因的推导分析  23-25
    2.3.6 近等基因品系铭贤 169*6/Moro 目的基因的推导分析  25-26
    2.3.7 近等基因品系铭贤 169*6/抗引 655 目的基因的推导分析  26-27
    2.3.8 近等基因品系铭贤 169*6/Spaldings Prolific 目的基因的推导分析  27-28
    2.3.9 近等基因品系铭贤 169*6/Resulka 目的基因的推导分析  28-30
第三章 小麦抗条锈病近等基因品系的抗性遗传分析  30-53
  3.1 研究材料和供试菌种  30
  3.2 研究方法  30-31
    3.2.1 杂交组合配制  30
    3.2.2 条锈菌种繁殖鉴定与保存  30
    3.2.3 苗期抗性鉴定  30-31
  3.3 结果与分析  31-53
    3.3.1 近等基因品系铭贤 169*6/Chinese166 目的基因的遗传分析  31-33
    3.3.2 近等基因品系铭贤 169*6/T.spelta album 目的基因的遗传分析  33-36
    3.3.3 近等基因品系铭贤 169*6/Compair 目的基因的遗传分析  36-39
    3.3.4 近等基因品系铭贤 169*6/Lovrin13 目的基因的遗传分析  39-42
    3.3.5 近等基因品系铭贤169*6/Moro 目的基因的遗传分析  42-45
    3.3.6 近等基因品系铭贤169*6/抗引655 目的基因的遗传分析  45-48
    3.3.7 近等基因品系铭贤169*6/Spaldings Prolific 目的基因的遗传分析  48-51
    3.3.8 近等基因品系铭贤169*6/Resulka 目的基因的遗传分析  51-53
第四章 小麦抗条锈病近等基因品系的分子检验  53-62
  4.1 材料与方法  53-56
    4.1.1 小麦基因组DNA 的提取  53-54
    4.1.2 琼脂糖凝胶电泳检测DNA 含量  54
    4.1.3 小麦基因组DNA 的PCR 扩增  54-55
    4.1.4 变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳  55-56
  4.2 结果与分析  56-62
    4.2.1 小麦基因组总DNA 的检测  56
    4.2.2 近等基因品系铭贤 169*6/Chinese166 目的基因的分子检验  56-57
    4.2.3 近等基因品系铭贤169*6/T.spelta album 抗条锈基因的分子检测  57
    4.2.3 近等基因品系铭贤 169*6/T.spelta album 抗条锈基因的分子检测  57-58
    4.2.5 近等基因品系铭贤 169*6/Compair 抗条锈基因的分子检验  58
    4.2.6 近等基因品系铭贤 169*6/Lovrin13 抗条锈基因的分子检验  58-59
    4.2.7 近等基因品系铭贤 169*6/Moro 抗条锈基因的分子检验  59-60
    4.2.8 近等基因品系铭贤 169*6/抗引 655 抗条锈基因的分子检验  60-61
    4.2.9 近等基因品系铭贤 169*6/Spaldings Prolific 抗条锈基因的分子检验  61-62
第五章 全文结论与讨论  62-66
  5.1 全文结论  62-64
    5.1.1 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/Chinese166 的基因解析  62
    5.1.2 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤 169*6/T.spelta album 的基因解析  62
    5.1.3 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/Compair 的基因解析  62-63
    5.1.4 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤 169*6/Lovrin13 的基因解析  63
    5.1.5 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/Moro 的基因解析  63
    5.1.6 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/抗引655 的基因解析  63
    5.1.7 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6  63-64
    5.1.8 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/Resulka 的基因解析  64
    5.1.9 小麦抗条锈病近等基因品系铭贤169*6/Lee 的基因解析  64
  5.2 全文讨论  64-66
    5.2.1 抗病基因推导分析的不确定性  64-65
    5.2.2 抗病遗传研究中的抗感分类标准  65-66
参考文献  66-72
致谢  72-73
作者简历  73

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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