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本文主要是对小麦F<,2>代不同杂交群体抗蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)叶枯病的抗病性差异以及利用SSR分子标记初步确定小麦叶枯病抗病QTL的研究。主要研究内容如下:
(1)构建F2杂交群体,筛选研究材料。
(2)通过对小麦F2代不同杂交群体抗蠕孢菌叶枯病抗病性差异研究,计算F2代病情指数和)c2检验,分析其对抗蠕孢菌叶枯病的遗传特点。
(3)SSR引物的选择以及在抗感亲本及其后代之间的检测。
(4)初步确定小麦抗蠕孢菌叶枯病遗传图谱构建可用的SSR引物。
在小麦不同生育期抗蠕孢菌叶枯病的抗病性鉴定研究发现,在田间试验中,抗病品种和感病品种的旗叶与旗下叶发病程度有较大差异,而其共同表现为旗叶发病较旗下叶慢,并且比旗下叶要轻;在温室离体叶片抗病性研究中发现不同小麦品种之间蠕孢菌(B.sorokiniana)在寄主小麦的潜育期和寄主小麦的病斑长度、病斑宽度以及病斑单位面积产孢量都表现极显著差异;苗期与抽穗期之间寄主小麦的病斑宽度差异不明显,而且B.sorokiniana在不同小麦品种上的潜育期差异也不明显。
采用抗叶枯病小麦苏联528、毕85-7和豫麦9与感病品种中国春配制杂交,发现这3份材料含有的抗蠕孢菌叶枯病基因为显性。对杂交组合F2植株进行了抗叶枯鉴定和X<2>检验,表明毕85-7和豫麦9所携带的抗病基因与苏联528不同。通过反交组合进行抗病鉴定,中国春×毕85-7和其正交组合产生差异,表明中国春材料中可能含有叶枯病隐性基因。其它组合反交的分离比没有发生变化,与材料中国春抗叶枯病隐性基因没有表达有关。
基于PCR技术的SSR标记以其多态性高、标记共显性、技术简便、快速、稳定性高、等位基因多样性的特点,在许多小麦病害抗病基因研究中所应用。SSR标记适用于小麦QTL定位研究,便于在育种中对有关的QTL的遗传动态进行跟踪,从而大大增强人们对数量性状的遗传操纵能力,提高育种中对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。所以本实验采用Rder等人开发的SSR标记对叶枯病抗性QTL进行标记,标记主要集中于3B、3D、7B等几条染色体,种类包括:Xgwm、Xgdm、Xbarc、Xfcp、Xwmc五种,共21对引物。采用1个杂交群体苏联528x中国春。提取基因组DNA进行PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,并通过改进PCR体系获得具有多态性的标记,检测引物在亲本和杂交组合问扩增出的特异性DNA片段,其中有4对引物在抗感亲本间扩增出多态性,多态性频率19%。这4对引物为Xgwm573、Xgwm526、Xgwm341和xgwml61。这4对引物可作为今后本群体构建遗传连锁图的SSR引物。