中国小麦条锈菌5个鉴别寄主抗性基因解析及定位

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中国是世界上最大的小麦条锈病流行区,条锈菌又是一个相对独立的流行体系。由于小麦条锈菌尚未发现有性阶段,利用寄主的抗病基因也就成为鉴定小种致病基因的唯一途径。因此,明确中国小麦条锈菌鉴别寄主的抗条锈基因及其遗传特点,是监测小麦条锈菌生理小种动向,进行生理专化研究的基础,并将我国小种鉴定和品种抗病性分析提高到基因分析水平。南大2419、阿勃、早洋、丰产3号和洛夫林13是中国小麦条锈菌鉴别寄主,分别含有未知抗条锈基因。本研究采用经典遗传分析、等位性分析和单体分析相结合的分析方法,通过分小种(菌系)鉴定,分析上述5个鉴别寄主抗条锈基因数目、显隐性、互作方式及抗性特点,明确检测出的抗性基因与已知基因的异同;以斯卑尔脱单体系为工具将阿勃和早洋中的未知主效抗性基因定位在特定的染色体上,并按国际统一编号命名;根据微效基因的温敏性特点,在高温条件下接种毒性小种,进行苗期抗性鉴定,分析是否含有对温度敏感的微效抗条锈基因及其遗传特点。研究结果如下: 1、阿勃至少含有2对与供试已知基因不同的抗条锈基因,属核遗传。其中对Su-1和79009菌系的抗性分别由2对隐性互补基因控制或由1对隐性基因和1对抑制基因共同控制。抗79009菌系的2对主效基因分别位于3B和7B染色体上。 2、早洋至少含有3对与供试已知基因不同的抗条锈基因,属核遗传,其中对CY18小种的抗性由2对隐性互补基因控制,对79009菌系的抗性由3对隐性互补基因控制。对79009菌系抗性的3对主效基因分别位于3B、4D和5D染色体上。 3、丰产3号至少含有2对主效和2对微效抗条锈基因,属核遗传。其中对CY17小种的抗性由1对显性和1对隐性互补基因控制,对CY18小种的抗性由2对隐性重叠或独立基因控制,对Su-1菌系的抗性则由2对隐性互补基因或1对隐性基因和1对抑制基因控制;高温下丰产3号对CY26的抗性是由2对对温度敏感的隐性微效基因累加控制。所有检测出的主效基因均与供试的已知基因不同。 4、南大2419至少含有3对与供试已知基因不同的抗条锈基因,其中对Su-1和79009菌系的抗性,正交下由3对隐性互补基因控制,反交由2对显性1对隐性互补基因控制;对CY26小种的抗性正交由2对隐性重叠或独立基因所控制,反交由2对隐性互补基因控制。正反交抗病遗传特点不同,有待于进一步研究。 5、洛夫林13对CY17、CY26和Su-1的抗性分别由2对基因控制,均属核遗传。其中共有1对基因分别与Yr10和Yr24紧密连锁,为Yr9;抗CY17小种的另1对基因可能位于3B染色体上,至于该基因与抗CY26和抗Su-1的另一未知基因是否相同有待于进一步研究。
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