小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展

本文综述了小麦抗条锈病基因染色体定位及抗条锈病基因分子标记的研究进展,并对几种分子标记技术的应用潜力作了比较分析,特别是对ＳＳＲ、ＩＳＳＲ、ＡＦＬＰ等新型分子标记在小麦遗传育种中的应用前景作了初步探讨。     

小麦背景中来自华山新麦草的抗条锈病基因的遗传学分析和分子标记

H9020—17—5是一个通过杂交和回交选育的普通小麦—华山新麦草易位系,接种鉴定表明其对条锈病具有优良抗性。遗传学分析证明易位系H9020—17—5的抗条锈性是由单基因控制的显性性状,抗性基因来自于华山新麦草,暂定名为YrHua。为了标记这个来自华山新麦草的抗条锈病基因,利用H9020—17—5与感病小麦品种铭贤169杂交,建立了F2分离群体。应用81对AFLP引物对119个经条锈菌生理小种CY30接种鉴定的F2单株进行了分析,结果得到两个与YrHua基因连锁的AFLP标记PM14(301)和PM42(249),遗传距离分别为5．4cM和2．7cM,并分别位于目标基因的两侧。将标记片段克隆、测序后,根据序列信息和酶切位点多态性设计特异性引物,将AFLP标记PM14(301)转换成了简单的PCR标记。研究结果为标记辅助育种提供了分子选择工具,同时也为进一步精细定位和图位克隆YrHua基因奠定了基础。     

DNA分子标记和基因定位

总结了现代分子生物学所发展出来的各类分子标记,并对分子标记应用的一个重要方面－－基因定位进行了详细阐述。     

玉米B染色体特异APD分子标记的染色体定位

B染色体存在于多种动植物中,具有很多独特的性状。B染色体与正常染色体在DNA组成方面十分相似,寻找B染色体特异序列一直是B染色体研究的难点和热点。通过对含有和不含有B染色体的两种玉米（Zea mays L.)基因组进行了RAPD分析,筛选到一个B染色体特异性分子标记B480。该标记与玉米的自主复制起始序列ARS1和ARS2同源,特别是该序列中的25bp出现在多种模式生物基因组中。FISH的结果显示,B480集中分布于B染色体着丝粒部位。     

兼抗白粉和条锈病小滨麦种质系山农6343的细胞学和SSR鉴定

利用抗性接种鉴定、细胞学和SSR分子标记技术相结合的方法,对从八倍体小滨麦和普通小麦烟农15杂种后代选育出的兼抗白粉病和条锈病的小滨麦种质系山农6343进行了鉴定.结果表明,山农6343的根尖细胞染色体数目2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均染色体构型为2n=21Ⅱ,与普通小麦烟农15杂种F1的花粉母细胞内观察到2n=19Ⅱ+1Ⅳ的染色体构型,四价体出现频率为24.1%.利用SSR分子标记技术,在1283对SSR和EST-SSR引物中筛选出两对特异引物BARC236-4A和KSUM134,均能稳定地在山农6343中扩增出滨麦草的特异标记BARC236255和KSUM134245,且两个标记在小滨麦易位系山农0096中得到了验证.初步确定山农6343是一个小滨麦易位系.由于在目前已命名的小麦白粉病和条锈病抗性基因中尚未有来自滨麦草的,推测山农6343可能为新的白粉病和条锈病抗源,对小麦白粉病和条锈病的抗性遗传改良将具有重要的利用价值.     

小麦抗白粉病基因定位与分子标记

对小麦抗白粉病基因的遗传定位与分子标记进行了综述,介绍了小麦抗白粉病的遗传,并对今后的研究方向进行了讨论。     

水稻抗性基因定位及相关分子标记研究进展

水稻是一种重要的粮食作物。而选育高抗性良种是有效防治病虫的危害,增加水稻单位面积产量的一项关键措施。了解水稻本身抗性的遗传信息是进行抗性育种的基础。现代生物技术的发展为抗性育种提供了新途径。本文较系统地概述了水稻对稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱、稻叶暗抗性基因定位及相关分子标记研究的最新发展,为利用分子标记进行了水稻抗性育种及抗性基因克隆提供参考文献。     

两系杂交小麦恢复系MR168抗条锈病基因遗传分析及分子标记定位

小麦条锈病是影响杂交小麦普及推广的重要因素。文章利用基因推导法和SSR分子标记技术,研究了温光型两系杂交小麦恢复系MR168的抗条锈性遗传规律及其控制基因染色体位置。结果表明,MR168对CY29、CY31、CY32、CY33等条锈菌生理小种表现高抗至免疫;对SY95-71/MR168杂交组合的正反交F1、BC1、F2和F3群体分单株接种鉴定显示,MR168对CY32号小种的抗性受1对显性核基因控制,该抗病基因来源于春小麦品种辽春10号。利用集群分离分析法(Bulked segregant analysis,BSA)和简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)分子标记分析抗病亲本MR168、感病亲本SY95-71及183个F2代单株,发现了与MR168抗条锈病基因连锁的5个微卫星标记Xgwm273、Xgwm18、Xbarc187、Xwmc269、Xwmc406,并将该基因初步定位在1BS着丝粒附近,暂命名为YrMR168;构建了包含YrMR168的SSR标记遗传图谱,距离YrMR168最近的两个微卫星位点是Xgwm18和Xbarc187,遗传距离分别为1.9 cM和2.4 cM,这两个微卫星标记可用于杂交小麦抗条锈病分子标记辅助育种。     

小麦品种Triticum spelta album中抗条锈病基因Yr5的RAPD标记

共用520个10碱基随机引物对小麦抗条锈基因Yr5的近等基因系进行了RAPD分析,发现了3个特异性DNA片段S1496、S14181950与Yr5基因连锁,其中S1496761与Yr5基因紧密连锁,遗传距离为2．7cM。经对特异性DNA片段S1496 761进行克隆,测序,设计了PCR扩增用专化引物SC－S1496 761a和SC－S149676b,用该引物可扩增出与原RAPD引物扩增出的相似的特异DNA片段,由于该引物还可扩增出迁移率极为相近的另1条非特异带,在琼脂糖凝胶上难以分辨,需用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染进行检测,经用F2分离群体及部分相关品种材料检测,已证明该标记的可靠性。     

Phenotypic and Molecular Characterization of Wheat for Slow Rusting Resistance against Puccinia striiformis Westend. f.sp. tritici

Race‐specific resistance of wheat (Triticum aestivum L.) to yellow rust caused by Puccinia striiformis Westend. f.sp. tritici is often short‐lived. Slow‐rusting resistance has been reported to be a more durable type of resistance. A set of sixteen bread wheat varieties along with a susceptible control Morocco was tested during 2004–05 to 2006–07 in field plots at Peshawar (Pakistan) to identify slow rusting genotypes through epidemiological variables including final rust severity (FRS), apparent infection rate (r), area under disease progress curve (AUDPC), average coefficients of infection (ACI) and leaf tip necrosis (LTN). Epidemiological parameters of resistance were significantly (P < 0.01) different for years/varieties in three seasons, while variety × year interactions remained non‐significant. Sequence tagged site (STS) marker, csLV34 analyses revealed that cultivars Faisalabad‐83, Bahawalpur‐95, Suleman‐96, Punjab‐96, Bakhtawar‐93, Faisalabad‐85, Shahkar‐95 and Kohsar‐95 possessed Yr18 linked allele. Faisalabad‐83, Bahawalpur‐95, Suleman‐96, Punjab‐96, Bakhtawar‐93 and Faisalabad‐85 were relatively more stable over 3‐years where FRS, AUDPC and r values reduced by 80, 84 and 70% respectively compared to control Morocco. These six varieties therefore could be exploited for the deployment of Yr18 in breeding for slow rusting in wheat. Both FRS and ACI are suitable parameters for phenotypic selection.     

抗黄矮病小麦新品系YW443的分子细胞遗传学鉴定

以小麦－中间偃麦草二体附加系Ｌ１衍生抗病系ＰＰ９－１为抗源,与小麦推广品种陕７８５９．丰抗８号杂交并自交,在Ｆ６代中选到农艺性状优良的高抗黄矮病小麦新品系ＹＷ４４３。对ＹＷ４４３及其亲本进行抗病性鉴定。结果表明：ＹＷ４４３高抗大麦黄矮病毒ＧＰＶ、ＧＡＶ株系。利用基因组原位杂交,ＲＦＬＰ分析和ＲＡＰＤ分析,研究诉遗传构成及其抗病基因染色体归属。结果表明：ＹＷ４４３（２ｎ＝４３）的遗传构成了４０条（２     

小麦农家品种红麦(京2747)主效抗条锈病基因的RAPD标记

小麦农家品种红麦(京2747)可抗中国小麦条锈菌多个生理小种。遗传分析表明,该品种对于小麦条锈菌条中19号生理小种的抗性由1对显性基因控制。本研究采用铭贤169×红麦的F2分离群体建立抗、感DNA池,用RAPD方法进行DNA多态性分析。共筛选236个10碱基随机引物,其中引物S1167所扩增出的1条约245 bp的多态性DNA片段只出现在抗病DNA池和红麦中,而不出现在感病DNA池和感病品种铭贤169中。经用201株杂交F2植株对多态性DNA片段S1167245与目的基因的遗传连锁性进行分析,在164株抗病单株中有156株可稳定扩增出该特异DNA片段,而在37株感病单株中则有34株不能扩增出该特异DNA片段,经统计共有11株发生了交换,标记S1167245与目的抗病基因间的遗传距离为6.1cM。本研究得到的RAPD标记S1167245表现稳定、重复性强,可用于小麦抗锈育种中的标记辅助选择,促进红麦的抗条锈基因的利用。     

与小麦抗白粉病基因Pm6紧密连锁的分子标记筛选

以Ｐｒｉｎｓ＊ＰＩ１７０９１４／７＊ＰｉｎｓＦ２分离群体对在Ｐｒｉｎｓ与其Ｐｍ６近等基因系ＰＩ１７０９１４／７＊Ｐｒｉｎｓ之间呈现多态性的ＲＦＬＰ标记进行遗传和图,发现８个多态性标中有３个与转称到普通小麦２Ｂ染色体长臂上的来源于。     

Cloning of a Resistance Gene Analog from Wheat and Development of a Codominant PCR Marker for Pm21

To Investigate the mechanism of resistance to wheat （Triticum aestivum L.） powdery mildew, suppression subtractlve hybridization was conducted between an isogenic resistant line carrying Pm21 and its recurrent parent Yangmal 5 to Isolate the resistance relative genes. A cDNA fragment specifically expressed in the resistant line was obtained and its full length was cloned by in silico cloning and RT-PCR. This gene encoded a deduced protein of 219 amino acids with a leucine-rich repeat （LRR） motif, often found In plant resistance genes, and was designated as Ta-LRR2. Ta-LRR2 had an increased expression level in the resistant line after Inoculation with Erysiphe graminis DC. f. sp. tritici Marchal. PCR analysis with different cytogenetlc stocks suggested that Ta-LRR2 was specifically associated with chromosome arms 6VS and 6AS. Linkage analysis further showed that Ta-LRR2 could be used as a resistance gene analog polymorphism marker of Pm21 for marker-assisted selection in germplasm enhancement and breeding practice. Moreover, how to Isolate Pm21 based on the Information obtained for Ta-LRR2 is discussed.     

利用微卫星标记鉴定水稻的稻瘟病抗性

应用水稻稻瘟病抗性基因Pid(t)紧密连锁的微卫星标记RM262对含有该抗病基因的品种地谷与感病品种江南香糯和8987的杂交F2群体进行遗传分析和抗性鉴定,结果表明,RM262的PCR扩增物在抗、感品种之间的多态性较好;在2个F2群体中,RM262和抗病基因间的重组率分别为5.74%和8.17%,应用该标记的抗性纯合和杂合带型选择抗性植株,其准确率可达98%以上。此外,还就分子标记辅助育种进行了讨论。