[发明专利]一种嵌合型小麦抗白粉病基因突变体的创制方法

说明书

本发明公开了一种嵌合型小麦抗白粉病基因突变体的创制方法，属于作物遗传育种研究领域；本发明以抗白粉病小麦品种与感白粉病小麦品种的杂交种子为诱变对象，用0.8%甲基磺酸乙酯（EMS）磷酸缓冲液处理杂交种子8小时，自来水冲洗24小时后放置于培养皿中，露白后种植于温室大棚，成株期进行白粉菌接种鉴定，即可筛选嵌合型突变体，其特征为白粉菌孢子堆沿叶脉方向呈条状分布；鉴定出的嵌合型突变体可直接在其下一代筛选感病突变体；本发明以抗、感白粉病双亲的杂交种为诱变对象，在诱变当代即可筛选出嵌合型突变体，极大减小了突变体筛选规模，对于基因克隆和功能研究具有重要意义。

技术领域

本发明公开了一种嵌合型小麦抗白粉病基因突变体的创制方法，属于作物遗传育种领域。

背景技术

小麦是世界重要粮食作物，小麦生产面临着很多生物胁迫和非生物胁迫，生物胁迫包括白粉病、赤霉病、条锈病、叶锈病、秆锈病、纹枯病、病毒病等，其中白粉病是重要的小麦病害之一，在世界范围内均有发生。我国黄淮麦区和长江中下游麦区分别是我国第一大和第二大麦区，小麦白粉病是两大麦区小麦生产重要威胁之一。在普通小麦及其野生物种中已发现100多个抗白粉病基因，通过常规杂交和远缘杂交方式，已有很多抗病基因被导入到小麦主导品种中，部分抗白粉病病基因如Pm2、Pm4、Pm8、Pm21等在生产上已得到广泛应用。由于小麦基因组的复杂性，在数量众多的小麦抗白粉病基因中，仅有Pm2、Pm3b、Pm8、Pm21等少数几个基因被成功克隆。

在小麦抗白粉病基因克隆策略上，抗白粉病基因Pm3b是通过经典的亚基因组图位克隆的方式获得。抗白粉病基因Pm8通过与Pm3b的同源性克隆获得。抗白粉病基因Pm21是通过精细定位和抗病基因类似物（RGA）的比较作图克隆获得。

由于小麦基因组序列缺乏，传统的小麦基因克隆必须利用图位克隆策略。但由于小麦基因组庞大，DNA组成高达17G碱基对，其中超过80%为重复序列，给基因的精细定位带来巨大困难。近几年，随着小麦基因组序列的公布，二代或三代测序及基因芯片等高通量检测技术在基因克隆中的作用开始凸显，基因组重测序、外显子捕获、抗病基因类似物测序、突变染色体测序等策略开始涌现并获得成功。突变体已成为极其重要的基因克隆和功能验证的基础材料。

然而，抗病基因突变体的创制受很多因素影响，往往表现为突变频率低，鉴定工作繁琐，难以实现高通量创制。大部分抗白粉病基因表现为显性，突变后表现为隐性，在诱变当代（M₁代）不表现感病症状，需要到下一个分离世代（M₂代）才能进行白粉病接种鉴定，这极大增加了试验规模和接种鉴定的工作量。因此，研发抗白粉病基因高效诱变新方法，对于小麦基因克隆和功能研究意义重大。

发明内容

本发明旨在公布一种嵌合型小麦抗白粉病基因突变体的创制方法，是一种操作简单，在诱变当代（M₁代）即可通过表型鉴定获得抗白粉病野生型和感白粉病突变型组织细胞表现于同一植株的嵌合型突变体。比常规的诱变方法在M₂代进行表型筛选，节省了大量的工作量。

其技术方案如下：

本发明公布的一种嵌合型小麦抗白粉病基因突变体的创制方法，其步骤如下：

（1）将抗白粉病小麦品种与感白粉病小麦品种杂交，收获杂交种子。

（2）用化学诱变剂但不限于EMS，剂量用但不限于0.8%EMS磷酸缓冲液处理杂交种子8小时，进而用自来水冲洗24小时，在培养皿中露白。

（3）将露白后的杂交种子种到温室大棚中生长形成M₁代诱变群体，出苗后适当施用有机肥促苗生长，大棚内保持一定湿度，利于白粉菌繁殖。同时种植的还有抗白粉病亲本、感白粉病亲本及和未诱变处理的F₁植株作为对照（CK）。

（4）在成株期利用白粉病孢子在大棚内播撒接种。