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小麦条锈病和白粉病是影响小麦生产的两种重要病害。种植抗病品种是控制病害最有效、经济和环保的措施。然而由于单一抗病基因的大面积利用和病原菌毒性的不断变异会导致抗病基因被病原菌新的毒性小种所克服,从而造成品种抗病性“丧失”,引起新的病害大流行,对粮食生产造成严重威胁。因此,不断从小麦品种(系)、外源材料和农家品种中挖掘并定位新的抗病基因,利用其培育新的抗病品种,对小麦条锈病和白粉病的可持续控制具有重要意义。农家品种武都白茧在我国小麦条锈病常发易变区甘肃陇南种植50多年,至今对条锈病抗性依然很稳定;普通小麦-滨麦草衍生后代M8664-3对我国条锈菌多个流行小种具有全生育期抗性;小麦品种天选45对小麦白粉菌多个菌系具有苗期抗性。为发掘和利用这些品种(系)的抗病基因,本研究对三个品种分别进行抗条锈性和白粉病遗传分析和分子作图,主要取得以下研究成果:1、利用小麦条锈菌流行优势小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33、CYR34对农家品种武都白茧进行苗期鉴定,结果表明武都白茧在苗期除对CYR29表现中抗外,对其余小种均表现感病。而在成株期多年多点鉴定中,该品种始终表现稳定抗性,表现为成株期抗病性。对武都白茧与感病品种铭贤169杂交后代F3群体在4个环境(杨凌2015,2016;天水2015,2016)下的抗条锈性调查结果表明,武都白茧成株期抗性由多个QTL控制;用SNP和SSR标记结合表型数据通过两种QTL计算方法检测到两个表型变异解释较高的QTL:QYrwdbj.nwafu-5A与QYrwdbj.nwafu-2B.1。其中QYrwdbj.nwafu-5A位于小麦染色体5AS的缺失系5AS1-0.40-0.75和5AS3-0.75-0.98相邻的区域,解释15.02%-40.26%的表型变异;QYrwdbj.nwafu-2B.1位于小麦染色体2BS的缺失系C-2BS1-0.53上,该位点解释9.54-10.40%的表型变异。通过分子检测、抗病基因位置和上位性分析结果表明,QYrwdbj.nwafu-5A可能是一个需要与其它位点结合互作才能发挥抗条锈作用的新QTL。这种多个抗性QTL互作模型可以为实现持久抗性的聚合育种设计提供新的思路。与QYrwdbj.nwafu-2B.1连锁的侧翼标记AX-111500211与AX-110411572以及与QYrwdbj.nwafu-5A连锁的侧翼标记AX-110458796、AX-109621625与AX-111568277能有效应用于分子标记辅助育种中。2、普通小麦-滨麦草衍生后代M8664-3对供试条锈菌流行小种CYR29、CYR31、CYR33、Su11-4和Su11-7具有全生育期抗性。M8664-3与感病品种铭贤169杂交后代F1、F2和F2:3的遗传分析结果表明,M8664-3对CYR33的抗性是由一对显性基因控制,暂命名为YrM8664-3。利用SNP、SSR和EST标记对铭贤169/M8664-3的两个F2代杂交群体进行遗传作图和物理作图,结果显示YrM8664-3位于缺失系4AL13-0.59-0.66接近4AL12-0.43-0.59的位置,与YrM8664-3连锁的最近的侧翼标记为AX-111655681和AX-109496237,遗传距离分别为5.3和2.3cM。通过抗谱和抗病基因位置分析表明,YrM8664-3可能是一个新的抗条锈病基因。利用与YrM8664-3连锁的标记,对黄淮麦区主栽小麦品种和其它普通小麦-滨麦草衍生后代进行分子检测,结果表明供试的主栽品种中不含有YrM8664-3,但在多个普通小麦-滨麦草衍生后代中可能存在。综上所述,YrM8664-3是一个对抗条锈育种有着重要价值的新基因。3、小麦品种“天选45”对高毒力的白粉菌HY5菌株具有苗期抗性。对铭贤169/天选45杂交F1、F2和F2:3代群体遗传分析结果表明,天选45对HY5的抗性由一对隐性基因控制,暂命名为PmTx45。由于常规基于SNP芯片测序的集群分离分析策略无法直接判断抗病基因位置,故采用显示差异SNP相对频率分布的曼哈顿图初步判断PmTx45位于小麦染色体4BL基因组的520-550M范围内。经过分子作图,PmTx45位于4BL的缺失系4BL5-0.86-1.00,并且与其连锁的最近的侧翼标记为SNP标记AX-110673642和内含子长度多态性标记ILP-4B01G269900,遗传距离分别为3.0和2.6cM。应用标记AX-110673642和ILP-4B01G269900对86个供试主栽小麦品种的分子检测结果表明,具有与PmTx45基因相同的标记位点的品种较少。结合抗谱和基因位置分析结果表明,PmTx45可能是一个新的隐性抗白粉病基因,对于抗病育种具有重要的应用价值。PmTx45的定位过程表明通过基于芯片BSA差异SNP的相对频率分布初步判断目标基因位置的方法是可行的。