[发明专利]小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4的分子标记及其应用

说明书

技术领域

本发明属于作物育种学领域，涉及小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4的分子标记及其应用。

技术背景

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，提供人类大约20％的能量。在小麦生产中许多生物与非生物逆境直接影响小麦的产量与品质。赤霉病就是其中最重要的一种生物逆境，严重影响小麦的品质和产量。抗病品种的选育和应用是控制赤霉病最经济有效的方法，抗病基因的发掘是抗病育种的前提和基础，而开发与抗病基因紧密连锁的分子标记更是应用抗病基因的关键。

小麦对赤霉病的抗性主要有五种类型(Mesterhazy 1995)，其中抗侵染(Type I)和抗扩展(Type II)(Schroeder and Christensen 1963)是最主要的两种类型。Type I抗性主要反映小麦抵抗病原菌的初侵染，是小麦抵御赤霉菌危害的第一道屏障，在抗性反应中起着至关重要的作用。

许多研究表明小麦对赤霉病的抗性是典型的数量性状，受多基因控制。迄今为止已经定位了200多个抗赤霉病QTL，其中位于4B染色体上的抗赤霉病侵染QTL存在于多个抗性种质中，表达稳定且效应较强。Lin et al(2006)利用望水白×南大2419重组自交系群体在望水白的4B染色体上检测到一个抗侵染主效QTL，可解释15％左右的表型变异，且在各次实验中LOD值都在3以上。Xue et al.(2010a)利用近等基因系证实该QTL的效应。Xue et al.(2010b)利用重组自交系群体和近等基因系群体，通过筛选和鉴定重组体的方法将4B QTL精细定位到相距1.7cM的Xhbg226-Xgwm149区间，位于小麦缺失系4BL5-0.86-1.00，并将其命名为Fhb4。且有研究表明该基因为显性基因。

由于小麦赤霉病抗性具有典型的数量性状特征，受多基因控制，易受环境影响，早期世代很难对其进行选择。此外，许多抗赤霉病种质的农艺性状较差，地区适应性较强，利用传统育种方法培育抗性品种费时费力可能也得不到预期的结果。分子标记辅助选择育种与传统育种相比，可以在早期世代确定目标基因型，且选择不受基因表达及环境条件的影响，能够提高选择的准确性，从而加快育种进程(Collard and Mackill 2008)。虽然目前已有研究利用分子标记辅助选择技术选育了Fhb4的近等基因系，但是所选育的Fhb4近等基因系株高偏高，这在育种中是不利的选择(Xue et al.2010a)。因此与其更紧密连锁分子标记的开发有利于减少选择时的连锁累赘，提高对Fhb4的应用效率。此外，Fhb4虽然被精细定位，但是所在区间的遗传距离还是很大，有必要开发更紧密连锁的分子标记加快该基因的克隆研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供与小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4更加紧密连锁的分子标记。

本发明的另一个目的是提供该小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4的分子标记的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4的分子标记，用标记引物MAG5184-F：SEQ ID NO.1，MAG5184-R：SEQ ID NO.2扩增小麦品种基因组DNA，获得的扩增片段为241bp，即为小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4连锁的的分子标记MAG5184，该标记为共显性标记，与Fhb4紧密连锁，利用Mapmaker Macintosh V 3.0测得该标记与Fhb4基因的遗传距离为0.72cM；

或用标记引物MAG7237-F：SEQ ID NO.3，MAG7237-R：SEQ ID NO.4扩增小麦品种DNA，获得的扩增片段为688bp，即为小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4连锁的分子标记MAG7237，该该标记在抗赤霉病品种望水白和感赤霉病品种绵阳99-323中用HinfI酶切消化存在多态，该标记为共显性分子标记，与Fhb4紧密连锁，利用Mapmaker Macintosh V 3.0测得该标记与Fhb4基因的遗传距离为0.34cM；

或用标记引物MAG2521-F：SEQ ID NO.5，MAG2521-R：SEQ ID NO.6扩增小麦品种DNA，获得的扩增片段为161bp，即为小麦抗赤霉病侵染基因Fhb4连锁的分子标记MAG2521，该标记为共显性分子标记，与Fhb4紧密连锁，利用Mapmaker Macintosh V 3.0测得该标记与Fhb4基因的遗传距离为0.92cM。

所述的分子标记在小麦种质资源中抗赤霉病侵染基因Fhb4的鉴定中的应用。