小麥-冰草衍生系“普冰7-4”抗白粉病與矮稈性狀的遺傳分析.pdf

1、通過遠緣雜交技術將小麥野生近緣植物的優(yōu)異基因轉入普通小麥，是創(chuàng)制新種質、拓寬小麥育種遺傳基礎、促進育種水平持續(xù)提高的重要途徑。在獲得創(chuàng)新種質的基礎上，進一步闡明控制優(yōu)異性狀的基因及其遺傳特征，對于提高創(chuàng)新種質的育種利用效率具有重要意義。本研究以普通小麥Fukuho（Triticum aestivumL.，2n=6x=42，AABBDD）與冰草Z559(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.，2n=4x=28，PPP

2、P)雜交后代中選育的創(chuàng)新種質“普冰7-4”為材料，通過農藝性狀調查、P基因組遺傳成份檢測等多種方法，對其白粉病抗性及矮稈性狀進行遺傳分析，該研究結果不僅為小麥育種創(chuàng)制新種質，還為新種質的有效利用提供理論指導。
　　1、創(chuàng)新種質“普冰7-4”具有良好的綜合農藝性狀。經過多年多環(huán)境的大田表型觀察，“普冰7-4”遺傳穩(wěn)定，具有全生育期高抗白粉病、矮稈的典型特征;其綜合農藝性狀良好，具體表現(xiàn)為:株高52cm(51.2-53.2cm)，穗下

3、莖長20.4cm(19.5-21.2cm)，有效分蘗18(14-21)，小穗粒數(shù)4-5，小穗數(shù)20(19-21)，穗粒數(shù)61粒（56-73粒），千粒重25.1g，籽粒飽滿。
　　2、“普冰7-4”攜帶有來自冰草P基因組的遺傳成份。利用GISH技術的分析結果顯示，沒有檢測到冰草P基因組的片段;但通過用832對冰草P基因組特異引物進一步檢測發(fā)現(xiàn)，有3對引物(Agc2970、Agc6287和Agc21686)能夠檢測出冰草P基因組的遺傳

4、成份，說明該創(chuàng)新種質是一個含有極小冰草染色體片段/P基因組遺傳成份的小麥-冰草滲入系。
　　3、“普冰7-4”的白粉病抗性由1對顯性單基因控制且抗譜廣泛。用21個小麥白粉病生理小種對親本“普冰7-4”進行鑒定，“普冰7-4”對所有生理小種均表現(xiàn)為高抗。用白粉病生理小種E09對“普冰7-4”×銘賢169雜交后代F1、F2苗期進行接種并調查表型，F(xiàn)1均表現(xiàn)為高抗白粉病，F(xiàn)2群體后代的抗感分離比為3∶1，這表明“普冰7-4”的白粉病抗性

5、受單顯性基因控制，暫命名為Pmpubing7-4。
　　4、“普冰7-4”白粉病抗性基因Pmpubing7-4是一個新基因或者等位基因。以“普冰74”×銘賢169F2、F2∶3群體為材料，用白粉病生理小種E09接種鑒定并進行表型鑒定，利用分子標記技術和混合分組分析法(BSA)進行遺傳分析并構建遺傳連鎖圖譜，將Pmpubing7-4定位在小麥染色體5DS上，與分子標記Xcfd81和Xbwm25分別相距2.6cM和3.3cM?？棺V和分

6、子標記的比較分析表明，Pmpubing7-4抗譜不同于任何一個已報道定位在5DS上的抗白粉病基因，這說明Pmpubing7-4是一個新基因或者等位基因。
　　5、“普冰7-4”的矮稈性狀為半隱性遺傳且對赤霉酸不敏感。通過對“普冰7-4”×銘賢169、“普冰7-4”×中作9504和“普冰7-4”×Fukuho雜交F1代以及“普冰7-4”×銘賢169的F2∶3群體進行株高表型調查分析，結果表明“普冰7-4”的矮稈特性為半隱性遺傳，且是

7、由主基因控制、微效多基因共同作用的數(shù)量性狀。
　　6、“普冰7-4”矮稈性狀QTL的初步定位。對“普冰7-4”和銘賢169在小麥全基因組進行分子標記篩選，對其雜交組合的F2群體進行分子標記分析，構建遺傳連鎖圖譜，用F2∶3株系進行QTL定位，共檢測到3個QTL位點，位于小麥的4B、4D和5D染色體上，即QPh-4B、QPh-4D和QPh-5D，解釋的表型變異率分別是34.2％、47.99％和8.90％?！捌毡?-4”的赤霉酸反應實