[发明专利]感染中四小麦条锈菌新菌系T4的快速分子检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学中的PCR（Polymerase Chain Reaction）技术、RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA）和SCAR（Sequence Characterized Amplified Regions）分子标记技术，通过对感染小麦条锈菌鉴别寄主和重要抗源“中四”的小麦条锈菌新菌系T4特异性分子标记的筛选，开发的一种利用SCAR标记在小麦发病早期快速检测新毒性菌系T4的新方法； 

背景技术

小麦条锈病是由小麦条锈菌（Puccinia striformis f. sp. tritici）引起的气传叶部病害，是世界范围内小麦上最重要的病害之一。我国是小麦条锈病发生的重灾区，主要分布于西北、西南、华北、淮北等地冬麦区和西北春麦区。在流行年份可使小麦减产20-30％，特大流行年份减产50%以上，甚至绝收。1950、1964、1990和2002年4次全国范围内大流行分别给我国小麦生产造成60亿、32亿、18亿和13亿公斤的产量损失。2002年以来，由于小麦条锈菌新小种条中32号（CYR32）和条中33号（CYR33）的相继出现和扩展，导致小麦条锈病在我国部分地区连年成灾，年均发生面积6000万亩左右，损失小麦10亿公斤以上； 

利用抗病品种是防治该病最有效、经济和对环境安全的措施。然而由于小麦条锈菌的高度变异性，抗病品种在大面积推广应用后其抗病性很容易被条锈菌新小种所克服，一般3-5年便会“丧失”抗病性。新的病菌毒性小种的产生和发展是引致小麦品种抗条锈性“丧失”的主要原因。由于条锈菌新小种的出现并成为优势小种，常常造成生产上大面积推广品种“丧失”抗锈性，导致条锈病大流行。自1950年以来，我国先后发生7-8次大面积主栽品种“丧失”抗锈性而被更替。因此，监测条锈菌新毒性小种的出现，并对其毒性进行科学评价，寻求简单、便捷、快速的检测方法，对于超前预测新小种在未来病害发展中的作用以及有针对性的进行抗条锈育种，实现病害的持续控制均具有重要的理论和现实意义；

“中四”是中国小麦条锈菌生理小种重要鉴别寄主之一, 是以普通小麦Triticum aestivum L. ( 2n = 6x =42, AABBDD)与中间偃麦草Thinopyrum intermedium(2n = 6x = 42, E1E1E2E2XX)经有性杂交、选育获得的异源八倍体小偃麦(AABBDDXX)。具有综合农艺性状突出、结实正常、抗逆性强的特点。是多种小麦病害的抗源, 尤其对我国小麦条锈菌现有所有已知生理小种或致病类型均表现免疫。已成为国内外小麦育种的重要种质资源, 近年来以“中四”为亲本相继选育出了数十个生产品种或高代品系；

2003年，本课题组从采自陕西省宝鸡市太白县嘴头镇小麦品种宝麦1号田间条锈病自然发病叶片上分离到能够稳定感染“中四”的新毒性菌系T4，这是我国首次发现能稳定感染“中四”的条锈菌新菌系。随着“中四”小麦作为抗锈资源被广泛应用，我国未来将会培育出以“中四”为抗源背景的一大批抗锈性品种，这些品种作为新的抗锈性品种将被大面积推广和应用。而T4新菌系的出现无疑对于以“中四“为血缘的小麦品种的大面积推广应用造成潜在的威胁。因此，监测能够感染“中四”的小麦条锈菌新菌系T4的变化动态，对于超前预测新菌系的变异动态、指导抗锈育种以及品种合理布局具有重要意义；

然而，传统的利用鉴别寄主检测方法具有工作量大、周期长、难以进行大量标样鉴定、准确性也易受人员、鉴定条件等外界因素的影响等缺点。而且病菌检测往往只有等小麦发病后才能采集叶片进行鉴定检测，具有一定滞后性，不适于病菌小种的早期检测。因此，开发一种快速、简便、高效的分子检测方法能够克服传统方法的弊端，对于该菌系的早期检测和病害控制具有重大意义；

发明内容

本发明的目的是针对传统利用鉴别寄主法鉴定新毒性小种技术存在的缺陷和不足，提供一种快速、准确、简便的检测小麦条锈菌新毒性菌系T4的分子检测方法； 

实现上述发明目的技术方案是一种快速检测小麦条锈菌新菌系T4的分子检测方法，包括以下步骤：

1.  小麦条锈菌新毒性菌系T4特异性引物的筛选和设计