[发明专利]一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法及其专用引物

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助筛选抗条锈病小麦的方法及其专用引物。

背景技术

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)引起的条锈病是一 种分布广泛的气传病害，几乎在所有小麦主产国家都有发生，冷凉和高海拔地区尤 为严重。我国是世界上最大的小麦条锈病流行区，小麦条锈病主要发生在我国的西 北和西南地区。从20世纪50年代至今，我国曾发生15次中度流行和7次较大规 模小麦条锈病流行，其中1950、1964、1990和2002年四次大流行发生面积最大， 危害也最重，前两次发病面积达2亿亩以上，后两次发病1.1亿亩以上，分别损失 小麦600、300、265和100万吨(万安民等，2002年我国小麦条锈病发生回顾植 物保护2003，29：5-8)。最近五年来，我国条锈病每年发生面积均在5500万亩以 上，最大年份9000万亩左右，严重威胁着我国小麦安全生产(全国农业技术推广 中心张跃进等，  2007年全国主要农作物重大病虫发生趋势预报.中国植保导刊， 中国植保导刊，2007，2：32-35)。

选育抗病品种是防治小麦条锈病最经济、安全、有效的方法。目前已经命名的 小麦抗条锈病基因有44个，分布于41个位点(有3个复等位基因)，这些命名的 基因大多是有生理专化性的苗期抗病基因。苗期抗病基因由于其对条锈病害的高抗 而深受育种家喜爱，但是当大面积种植抗病基因单一的品种会加速病原菌小种的定 向化选择，并哺育优势小种种群的增长，导致抗锈品种在生产上大面积应用几年之 后丧失其抗病性。由于“洛类”和“繁6”衍生系的大面积种植导致新致病小种 CYR31和CYR32的出现而爆发了2002年的条锈病大流行。由于认识到单一抗病基因 的潜在危害，育种学家和植病学家希望通过利用多基因聚合、基因布局和多系品种 来延长苗期抗病基因的抗性寿命。要实现多基因聚合、基因布局和多系品种，必须 有丰富的有效抗源，目前已知的有效抗病基因仅有Yr5、Yr10、Yr15、Yr24和Yr26， 因此寻找和发掘新的抗源异常重要。

分子标记(包括RFLP、AFLP、RAPD、SCAR、SSR和RGAP)在小麦的基因作图中 得到了广泛应用，近年来，利用分子标记定位和标记了20多个小麦抗条锈病基因。

目前，国内外至少已克隆了55个植物抗病基因(R)，虽然这些R基因针对不 同的细菌、真菌、病毒、线虫等，但它们编码的蛋白产物却具有惊人的结构相似性， 将编码产物具有这些结构的基因序列称之为抗病基因同源序列(RGA)。RGA不仅数 量丰富，而且常常成簇排列，有的与抗病基因紧密连锁甚至是抗病基因的一部分。 由于RGA存在于大多数植物抗病基因家族中，其编码产物在不同抗病基因中具有同 源性，利用它分离克隆基因和寻找与抗病基因连锁的分子标记可能是一条经济、快 捷的途径。Chen等(1998)根据抗病基因保守序列NBS、LRR和STK设计引物，在 F6重组自交系中扩增到的多态性条带为单位点遗传，获得的RGA和小麦抗条锈病基 因之间存在连锁关系，这种新型指纹技术后来被称为抗病基因同源序列多态性。与 已克隆抗病基因同源性较高的RGA可作为探针，筛选抗感分离群体，进行抗病基因 的分子标记定位，此技术即为RGAP标记。利用RGAP方法，已成功地为小麦、大麦、 大豆、玉米、水稻等的R基因建立了分子标记。小麦上利用RGAP标记已成功地定 位了4个抗条锈基因Yr5、Yr9、Yr26和Yr39等。