[发明专利]小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系的创制方法及其应用

说明书

本发明属于小麦遗传育种领域，公开了一种小麦‑长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系的创制方法及其应用。本发明公开了小麦‑长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系以及遗传改良系的创制方法，本发明还公开了小麦‑长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系中与小麦抗茎基腐病基因Fhb7紧密连锁的分子标记K‑7396。本发明结合分子标记辅助选择、原位杂交鉴定技术和茎基腐病抗性鉴定，打破了Fhb7与PSY‑E2的连锁，易位系不仅保持了稳定的茎基腐病抗性，而且面粉色泽呈现白色，可以更好地在生产上推广应用。

技术领域

本发明属于小麦遗传育种领域，具体涉及小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系的创制方法及其应用。

背景技术

小麦是全球重要粮食作物之一。然而，目前小麦产量的增长速度难以满足未来全球人口增长的需求。应对这一挑战的一项关键措施是提高小麦对各种病害的抗性，这样可以挽回每年因病害导致的15-20％的产量损失。茎基腐病是小麦真菌病害的一种，近年来在我国黄淮麦区呈逐年加重趋势，已成为严重威胁小麦生产的重要病害，2022年被列为我国10个产业技术问题之一。

研究表明，培育和种植抗病品种是解决小麦茎基腐病问题最经济有效的措施。然而，目前生产上可以利用的有效抗源却很少，来自长穗偃麦草的Fhb7是目前唯一的一个已知的主效抗病基因，利用生物技术的方法，可以将该基因转移到推广小麦品种中，培育出抗病新品种。本实验室已利用中国春ph1b突变体诱导部分同源染色体联会重组，创制了携带Fhb7的第一代小麦-长穗偃麦草易位系SDAU2028(T7DS.7DL-7el₂L)，外源染色体占易位染色体的比例为16.1％。但是，由于Fhb7与八氢番茄红素合成酶基因PSY-E2(可催化合成黄色素)紧密连锁，相距仅18Mb，所创制的小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病易位系如SDAU2028等面粉呈黄色，影响了其面粉及其制品的传统商品性。消费市场对面粉色泽多样化的需求,导致小麦育种目标不同，为了使Fhb7在生产上更好地推广应用，打破Fhb7与PSY-E2的连锁，创制只携带Fhb7的小麦-长穗偃麦草短片段易位系具有重要意义。

发明内容

针对现有进展存在的上述问题，本发明以携带Fhb7的第一代小麦-长穗偃麦草易位系SDAU2028(T7DS.7DL-7el₂L)作为供体亲本，通过CS ph1b突变体诱导7D和7el₂部分同源区之间的减数分裂重组，打破Fhb7与PSY-E2的连锁，利用分子标记与基因组原位杂交技术，同时结合茎基腐病抗性鉴定进行验证，创制了小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系山农2-16和山农16-1；并以山农2-16为Fhb7的供体亲本，将Fhb7转移至我国主栽小麦品种孟麦023中，创制出携带Fhb7的改良株系，茎基腐病抗性鉴定结果表明，改良株系的茎基腐病抗性显著提高，这说明源于十倍体长穗偃麦草抗茎基腐病基因Fhb7的抗性强并且能够稳定遗传，可以用于小麦抗茎基腐病育种应用。本发明创制的小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系，为从源头上解决我国小麦抗茎基腐病难题提供了有效抗源。

本发明公开了一种小麦-长穗偃麦草抗茎基腐病短片段易位系的创制方法，其特征在于步骤如下：

(1)以携带Fhb7的小麦-长穗偃麦草短片段易位系SDAU2028为父本，以中国春ph1b突变体(CS ph1b)为母本，杂交获得F₁；

(2)F₁与CS ph1b回交，从BC₁F₁代植株中提取基因组DNA，利用ph1b基因的特异分子标记Xpsr128、Xpsr574和XAWJL3以及与Fhb7紧密连锁的7el₂特异分子标记Xcfa2240和XsdauK66进行检测；筛选到ph1b基因纯合而Fhb7基因杂合的单株，这些单株自交后获得若干BC₁F₂代植株并全部提取基因组DNA；