[发明专利]中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记研究

说明书

技术领域

本研究是在获得了中间偃麦草与小麦的杂种，并对其杂交后代的细胞遗传学特点、性状特点、小孢子发生过程等进行了研究的基础上，将中间偃麦草中这个未知的抗白粉病基因进行染色体定位及初步的分子标记，为进一步对该基因进行精细定位、精细标记、聚合、克隆等工作做前期准备工作，并为小麦抗病育种工作挖掘新的种质资源，属于作物遗传育种学领域。

背景技术

小麦属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)小麦属。小麦族除包括小麦、大麦、黑麦等重要粮食作物外，还包括一些优良的牧草如中间偃麦草、鹅观草、披碱草、冰草、赖草等，小麦的近缘植物泛指小麦族中除小麦属以外的其他属(表1)。小麦族内约有300余个种，染色体基数均为7，含有20余种染色体组，不同种的倍性从二倍体至十二倍体不等，其中约77％为多年生，其余为一年生(D.R.Deway，1987；董玉琛，2001；何瑞锋，1993；金善宝，1990)。这些近缘种都具有和小麦杂交的潜力，因此用于小麦遗传改良的基因资源是十分丰富的。

中间偃麦草[Elytigia intermedium(Host)Nevski，Thinopyrum intermedium(Host)Barkworth and Dewey或Agropyron intermedium(Host)Beauv.2n＝6x＝42]又名天蓝冰草，是禾本科小麦族(Triticeae)中的多年生野生草本植物。中间偃麦草是小麦的三级基因源，耐寒、耐旱、多花多实、抗倒、优质，高抗小麦的黄矮病，对小麦三锈免疫，是小麦的重要抗源。

中间偃麦草原产于东欧，是一个异源六倍体，染色体数目2n＝42。天然分布于高加索、中亚的东南部草原地带，因其适应性强，现已在世界很多国家都有分布。中间偃麦草是一种强冬性、长日照、多年生的草本植物。在原产区，株高一般100-140cm，穗长20-30cm，每穗20-30个小穗，每小穗3-6个小花。在山东泰安一般6月上旬开花，穗长一般30-50cm，株高高者可达150cm以上；异花传粉，结实率低，主要是以无性繁殖为主；种子细小，千粒重4-6g。它根系发达，具有匍匐地下茎，再生能力强。抗寒性强，在-40oC条件下可安全越冬。耐旱，在年降雨量350mm的地区可良好生长。耐盐碱，可在中轻度盐化土壤上生长。由于它生长势强，再生性好，适应性广，茎叶繁茂，而且含有较高的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等多种化学成分，因此是牧区的一种优良牧草。另外它对小麦的叶锈、条锈、杆锈、白粉等病害免疫，对黑穗病、叶枯病和根腐病、条纹花叶病等高抗，并且是大麦黄矮病的良好抗源，又能与小麦杂交，因此它已成为小麦遗传改良中具有重要利用价值的宝贵遗传资源。

发明内容

本研究的目的是在获得了中间偃麦草与小麦的杂种，并对其杂交后代的细胞遗传学特点、性状特点、小孢子发生过程等进行了研究的基础上，将中间偃麦草中这个未知的抗白粉病基因进行染色体定位及初步的分子标记，为进一步对该基因进行精细定位、精细标记、聚合、克隆等工作做前期准备工作，并为小麦抗病育种工作挖掘新的种质资源。

中间偃麦草抗白粉病基因的染色体定位及分子标记研究：

1.材料与方法

1.1材料

本研究利用的中间偃麦草原引自中国科学院西北植物研究所，由李振声先生提供；长穗偃麦草和假鹅观草引自中国农科院品资所，中国春一二倍体长穗偃麦草成套双体异附加系1E，2E，3E，4E，5E，6E，7E，由中国农科院品资所提供，八倍体小偃麦山农TE263及双体异附加系山农Line15是本实验室利用中间偃麦草与烟农15杂交、回交，分别从BC₁F₆及BC₃F₅中选出；小麦品种烟农15、中国春和辉县红由国家小麦改良中心(泰安)分中心保存；白粉病15号菌种由中国农科院植保所提供，本实验室保存。

1.2白粉病抗性接种及鉴定

用当前小麦白粉菌的优势小种NO.15号小种对抗、感亲本、所有的F₂单株进行两次接种，一次在三叶期，一次在开花后灌浆期(CIMMTY)，在感病对照充分发病的条件下，调查抗、感分离情况，每隔2-3天重复调查一次，病级鉴定按盛宝钦等提出的反应型分级标准进行。

1.3基因组DNA的提取

DNA的提取采用Devos(1992)的酚-氯仿提取法，稍有改动，适于1.5ml离心管提取。