[发明专利]与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用

说明书

本发明公开了与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用。25个分子标记来源于含有Pm21抗白粉病基因小麦‑簇毛麦极小片段易位系NAU427，与Pm21基因紧密连锁，可用于分子标记辅助选择，提高抗病植株的选择效率和准确率。

技术领域

本发明属于分子遗传育种领域，涉及与小麦抗病基因Pm21连锁的分子标记及其在育种上的应用。

背景技术

小麦是全球性的重要粮食作物，全世界有35％-40％的人以小麦为主食。小麦白粉病是世界范围内的重要病害之一，一般发病年份可导致13-34％的产量损失，严重发病年份可导致50％以上的产量损失。培育高抗小麦白粉病品种是最为经济、安全和有效的途径。近年来，随着分子标记技术的发展、高密度分子遗传图谱的构建，分子标记辅助育种在小麦优良性状选育研究中发挥了越来越重要的作用。发掘含有抗白粉病基因的种质资源、开发与抗病基因连锁的分子标记，是进行小麦抗白粉病遗传育种的基础。

目前，从小麦及其近缘物种中58个基因位点发掘了85个抗白粉病基因，但是这些基因大部分是小种专化抗性，易于丧失其抗病性(Wiersma AT,Pulman JA, Brown LK,Cowger C,Olson EL.Identification of Pm58from Aegilops tauschii. Theor ApplGenet,2017,130:1123-1133)。来自簇毛麦的抗白粉病基因Pm21对白粉病表现广谱高抗。簇毛麦(Haynaldia villosa)有7对染色体(2n＝2x＝14,VV)，每对染色体包含两条同源染色体，这7条染色体分别为1V、2V、3V、4V、5V、 6V、7V。在簇毛麦的6V短臂上存在广谱高抗白粉病基因Pm21，该基因可抗国内外超过120个白粉菌生理小种(Huang XQ,Hsam SLK,ZellerFJ.Identification of powdery mildew resistance genes in common wheat(Triticumaestivum L em Thell).9.Cultivars,land races and breeding lines grown inChina.Plant Breeding, 1997,116:233-238)。南京农业大学细胞遗传所创制了小麦-簇毛麦易位系 T6VS·6AL(Chen PD,Qi LL,Zhou B,Zhang SZ,Liu DJ.Development andmolecular cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa 6VS/6ALtranslocation lines specifying resistance to powdery mildew.TAG,1995,(91):1125-1128)，将含有Pm21 基因的簇毛麦6VS染色体臂替换普通小麦6AL染色体臂，使普通小麦获得了对白粉病的广谱抗性，以该易位系为亲本选育了30多个品种在中国大面积推广种植。6VS染色体臂导入普通小麦背景引入抗白粉病基因Pm21的同时，不可避免地携带了6VS染色体臂上的其他基因。南京农业大学细胞遗传所创制了携带抗白粉病基因Pm21的小片段易位系NAU418，并且开发了可追踪易位片段的分子标记CINAU273,CINAU274,CINAU275,CINAU15(Chen PD,You CF,Hu Y,Chen SW,Zhou B,Cao AZ,Wang X.Radiation-inducedtranslocations with reduced Haynaldia villosa chromatin at the Pm21locus forpowdery mildew resistance in wheat.Mol Breed 2013,31:477-484)。NAU418携带的顶端易位片段与比整臂 T6VS·6AL的易位片段相比虽然明显缩小，但该易位片段仍然较大，能通过原位杂交方法检测得到。进一步创制携带Pm21基因的极小片段易位系、开发易位片段内与Pm21基因连锁的分子标记，既可为小麦抗病遗传育种提供新的种质资源，还可为分子标记辅助选择提供可利用的分子标记。

发明内容：