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作物学报 2017年第3期43卷 332-342页

作者：邹景伟邱丹孙艳玲郑超星李静婷吴培培武小菲王晓鸣周阳李洪杰河北科技师范学院生命科技学院河北秦皇岛066604 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 北京师范大学生命科学学院北京100875 平顶山学院化学与环境工程学院河南平顶山467000

良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2012-2016年连续5个生长季抗性鉴定中,良星9... 详细信息

良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2012-2016年连续5个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。采用pm52基因紧密连锁分子标记Xgwm120和27个菌株对10个利用良星99培育的品系进行分子检测和抗性分析发现,衡4568、邯农2312、中信麦99和DH51302可能携带pm52基因,而郑麦369和冀麦729的白粉病抗性基因可能与pm52不同。石U09-4366、XR4429、衡10-5039和农大3486苗期和成株期都表现感病,不含pm52基因。这些品种的成株期抗性反应与苗期的抗性反应一致。本研究的结果有利于良星99的抗白粉病基因pm52在育种和生产上的有效利用。

关键词： pm52 良星99 小麦白粉病抗性

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小麦品种良星99抗白粉病基因pm52的精细定位

小麦品种良星99抗白粉病基因Pm52的精细定位

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第八届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：吴培培孙会改邹景伟邱丹胡经煌张宏军刘宏伟杨丽周阳李静婷李洪杰中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程平顶山学院化学与环境工程学院

小麦白粉病(病原菌Blumeriagraminis ***)是危害小麦生产的重要病害之一。良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种。2012-2017年连续6个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。利... 详细信息

小麦白粉病(病原菌Blumeriagraminis ***)是危害小麦生产的重要病害之一。良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种。2012-2017年连续6个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行苗期抗性鉴定,良星99可抗80%以上的菌株。利用良星99x中作9504分离群体进行遗传分析,表明良星99对白粉菌菌株E09的抗性受一对显性单基因控制,通过分子标记分析将该基因定位于染色体臂2BL-0.35-O.50上的4.0 cM遗传区间,该基因被正式命名为pm52。利用二穗短柄草、水稻、高粱和粗山羊草基因组序列进行比较基因组分析,进而利用二穗短柄草直系同源区域基因组的序列搜索中国春454测序contig序列和中国春探查序列,开发与pm52连锁的多态性EST-SSR标记。比较基因组学分析显示,pm52所在基因组区域与粗山羊草2D染色体、二穗短柄草5号染色体、水稻4号染色体、高粱6号染色体的相应区段具有良好的共线性关系。有3个SSR标记和12个EST-SSR标记与pm52连锁,最近的连锁标记L62与pm52的遗传距离为1.0 cM。pm52两侧最近的连锁标记L163和L62覆盖最新中国春基因组序列20 Mb区域。利用标记L163和L62筛选20,000株F分离群体,获得约1200个重组单株,为构建高密度连锁图谱并最终图位克隆抗病基因奠定了基础。

关键词： pm52 良星99 抗白粉病基因比较基因组学精细定位

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Molecular detection of the powdery mildew resistance genes in winter wheats DH51302 and Shimai 26

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Journal of Integrative Agriculture 2020年第4期19卷 931-940页

作者： QU Yun-feng WU Pei-pei HU Jing-huang CHEN Yong-xing SHI Zhan-liang QIU Dan LI Ya-hui ZHANG Hong-jun ZHOU Yang YANG Li LIU Hong-wei ZHU Tong-quan LIU Zhi-yong ZHANGYan-ming LI Hong-jie Key Laboratory of Molecular Cytogenetic and Genetic Breeding of Heilongjiang Province/College of Life Science and Technology Harbin Normal UniversityHarbin 150025P.R.China National Engineering Laboratory for Crop Molecular Breeding/Institute of Crop Sciences Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081P.R.China Institute of Genetics and Developmental Biology Chinese Academy of SciencesBeijing 100101P.R.China Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences Shijiazhuang 050041P.R.China Wheat Research Institute Zhumadian Academy of Agricultural SciencesZhumadian 463000P.R.China

Resistance to powdery mildew is an important trait of interest in many wheat breeding programs. The information on genes conferring resistance to powdery mildew in wheat cultivars is useful in parental selection. Winter wheat breeding line DH51302 derived from Liangxing 99 and cultivar Shimai 26 derived from Jimai 22 showed identical infection patterns against 13 isolates of Blumeria graminis f. sp. tritici(Bgt) that causes wheat powdery mildew. DH51302 and Shimai 26 were crossed to a powdery mildew susceptible cultivar Zhongzuo 9504 and the F2:3 families were used in molecular localization of the resistance genes. Fourteen polymorphic markers, which were linked to pm52 from Liangxing 99, were used to establish the genetic linkage maps for the resistance genes pm DH51302 and pm SM26 in DH51302 and Shimai 26, respectively. These genes were placed in the same genetic interval where pm52 resides. Analysis of gene-linked molecular markers indicated that pm DH51302 and pm SM26 differed from other powdery mildew resistance genes on chromosome arm 2 BL, such as pm6, pm33, pm51, Ml Zec1, Ml AB10, and pm64. Based on the results of reaction patterns to different Bgt isolates and molecular marker localization, together with the pedigree information, DH51302 and Shimai 26 carried the same gene, pm52, which confers their resistance to powdery mildew.

关键词： Triticum aestivum Blumeria graminis f.sp.tritici pm52 molecular mapping

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小麦品种良星99和汶农14的抗白粉病基因分子定位

小麦品种良星99和汶农14的抗白粉病基因分子定位

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作者：宋伟河北科技师范学院

学位级别：硕士

小麦白粉病是一种世界性病害，严重危害小麦生产。培育抗病品种是防治小麦白粉病的重要途径，抗病品种培育的关键是利用优良抗源。本研究利用分子标记分析对小麦优良品种良星99和汶农14的抗白粉病基因进行定位，发掘可用的分子标记，用... 详细信息

小麦白粉病是一种世界性病害，严重危害小麦生产。培育抗病品种是防治小麦白粉病的重要途径，抗病品种培育的关键是利用优良抗源。本研究利用分子标记分析对小麦优良品种良星99和汶农14的抗白粉病基因进行定位，发掘可用的分子标记，用于分子标记辅助育种，并明确其抗性利用价值。良星99是我国北方广泛种植的一个小麦品种，该品种携带一个抗白粉病基因MlLX99，定位于小麦2B染色体的2BL-0.36-0.50区段。为了加密该基因的连锁图谱，采用比较基因组学方法设计193对引物，共筛选出8对在抗感池之间表现多态性的引物，其中Xics34和Xics30与MlLX99的遗传距离分别为0.3和0.8cM。抗病鉴定结果显示，MlLX99对来自我国北方的92个白粉菌菌株的75个(81.5%)表现抗性，其抗谱与其他2BL染色体上的抗白粉病基因pm6、pm33和pmJM22均不相同。表明良星99所携带的抗白粉病基因MlLX99是新基因，被正式命名为pm52。汶农14是一个半冬性小麦品种，分别通过了山东省和国家品种审定。采用来自不同地区的52个小麦白粉菌菌株对汶农14进行了抗性鉴定。汶农14对41个菌株表现抗性反应型，对11个菌株表现感病反应型。5个菌株对汶农14的毒力谱与已知抗白粉病基因pm2相似，但两者对5个菌株的反应型不同。汶农14在成株期对混合菌株表现高抗反应型。利用汶农14×邯4564F2和F2:3代分离群体进行遗传分析，汶农14对E09菌株的抗性受1对显性基因控制，暂命名为pmW14。分子标记分析显示，pmW14与Xcfd8、Xcfd81和SCAR203连锁，遗传距离分别为7.5、1.8和7.7cM。由于这些分子标记被定位于小麦5DS染色体的5DS-1-0-0.63区间，且与pm2基因紧密连锁，所以，pmW14很可能pm2基因座上的一个等位基因。

关键词：小麦白粉病抗病基因 pm52 pm2 分子标记

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小麦DH51302和石麦26中抗白粉病基因的分子标记分析

小麦DH51302和石麦26中抗白粉病基因的分子标记分析

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作者：曲云峰哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

抗小麦白粉病是育种上的一个非常重要的性状。小麦DH51302和石麦26在苗期高抗白粉病,而对于这两个品种中的白粉病抗性来源及抗病基因信息的研究尚未有报道。本研究将DH51302和石麦26分别与高感白粉病的小麦品种中作9504杂交,利用遗传连... 详细信息

抗小麦白粉病是育种上的一个非常重要的性状。小麦DH51302和石麦26在苗期高抗白粉病,而对于这两个品种中的白粉病抗性来源及抗病基因信息的研究尚未有报道。本研究将DH51302和石麦26分别与高感白粉病的小麦品种中作9504杂交,利用遗传连锁图谱、白粉病多小种鉴定、分子标记连锁分析和660K芯片,对杂交后代F家系进行抗病基因定位和分析,旨在明确DH51302和石麦26中抗白粉病基因的来源,了解目标基因间的关系,避免在育种中重复利用带有相同抗病基因的亲本,为小麦抗白粉病育种的亲本选择和搭配提供科学依据。利用与良星99中pm52连锁的14个多态性标记分别建立DH51302中抗白粉病基因(pmDH51302)和石麦26中抗白粉病基因(pmSM26)的遗传连锁图谱。遗传连锁图谱显示,白粉病抗病基因pmDH51302和pmSM26均定位在与pm52相同的遗传区间中。白粉病多小种鉴定结果发现,DH51302和石麦26对13个白粉病菌株(Blumeria ***,Bgt)的反应模式相同,推测两个品种中的抗白粉病基因是一个基因。利用660K芯片对良星99(DH51302的亲本)和济麦22(石麦26的亲本)的2B染色体组成差异进行了分析,结果表明,良星99和济麦22的2B染色体差异较小。与2BL染色体上其他抗白粉病基因连锁标记的分析结果表明,pmDH51302和pmSM26不同于2BL染色体上的其他白粉病抗病基因(例如pm6、pm33、pm51、M1Zec1、MlAB10和pm64)。以上结果表明,DH51302和石麦26携带相同的白粉病抗病基因pm52。

关键词：小麦白粉病基因定位 pm52 分子标记

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小麦品种抗白粉病基因功能标记分析和良星99成株期抗白粉病基因定位

小麦品种抗白粉病基因功能标记分析和良星99成株期抗白粉病基因定...

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作者：石晓涵中国农业科学院

学位级别：硕士

小麦白粉病(Blumeria graminis ***,Bgt)严重威胁我国小麦生产,培育抗病品种是生产上防治白粉病最有效的手段,明确抗白粉病基因在目前生产上的分布与利用情况能够为抗病育种提供依据。小麦品种良星99是生产上主推的抗病品种,携带苗期抗... 详细信息

小麦白粉病(Blumeria graminis ***,Bgt)严重威胁我国小麦生产,培育抗病品种是生产上防治白粉病最有效的手段,明确抗白粉病基因在目前生产上的分布与利用情况能够为抗病育种提供依据。小麦品种良星99是生产上主推的抗病品种,携带苗期抗白粉病基因pm52,但其成株期抗白粉病基因尚不清楚。本研究包括两部分内容,一是利用小麦抗白粉病基因功能标记检测了2012-2020年参加国家区域试验的小麦品种中11个抗白粉病基因;二是利用BSR-Seq方法分析了良星99成株期抗白粉病QTL。主要结果如下:1.利用白粉菌菌株B27对1834个国家区域试验参试小麦品系进行苗期鉴定,512个品系表现抗病,占总数的30%。长江中下游麦区的品系对B27菌株抗性最好,在369份参试品系中有108份表现抗病,频率高达43.6%。黄淮麦区小麦品系的抗病品种较少,在1174个参试品系中,有296份抗病品种(25.2%)。西南麦区和北部冬麦区抗病品种频率分别为31.1%和29.3%。在国家区域试验的9个组别鉴定中,黄淮麦区北片水地组和长江中下冬小麦组参试品系抗性频率最高,分别是49.4%和41.8%,北部冬麦区旱地组的参试品系抗性频率最低,为13.8%。2.在通过国家审定的558个小麦品种中,162个(29.2%)品种表现抗病。黄淮麦区审定的361个品种中,抗白粉病品种占24.6%。北部冬麦区、西南麦区和长江中下游冬麦区抗病品种的频率分别为21.4%(32/101)、46.0%(23/50)和39.1%(18/46)。长江中下游冬麦组的小麦品种抗性频率最高,为39.1%;黄淮冬麦区旱肥组抗性频率最低,为16.7%。河北、山东、山西、河南及四川省品种选育数目和品种抗性频率较好,这几个省份的品种选育数目都在35个以上,品种抗性频率都在30%左右。北部冬麦区以及黄淮冬麦区根据生态环境和气候条件的差异分为水地组和旱地组,相同麦区不同的水分条件下参试品系的白粉病抗性存在明显差异,其中北部冬麦区旱地组抗性频率为13.8%,而水地组则高达25.8%,黄淮冬麦区存在相同情况,旱地组抗性频率为18.8%,而水地组则高达32.1%。3.利用11个抗白粉病基因功能标记对1834份参试品系进行基因型鉴定,明确了pm1a、pm5e、pm2、pm3b、pm8、pm21、pm24、pm60、pm38、pm46和pm41在我国小麦育种和生产上的利用情况,其中pm8的利用频率高达42.6%,pm2的频率为9.4%,这两个基因主要分布在黄淮冬麦区和北部冬麦区。pm21的频率为2.4%,主要分布在长江中下游麦区和西南麦区,频率分别为15.0%和8.6%。有18个品种携带pm46基因,pm60在22个参试品系中检测到,pm1a只在众信5158中检测到,pm5e、pm3b、pm24和pm38等其余几个抗病基因没有检测到。4.利用B27菌种对良星99/中作9504构建的FRIL群体进行苗期抗性鉴定,采用30个纯合抗病家系和30个感病家系构建抗感混池,利用转录组混池测序(BSR-Seq)的方法分析,发现良星99苗期抗病基因位于2BL染色体上KASP标记Xics K128和SSR标记Xicsc1726之间的1.3 c M遗传区间,对应中国春参考基因组5.7 Mb的物理区间(581.7-587.5 Mb)。这个区间是pm52基因所在区间,表明pm52基因控制良星99的苗期白粉病抗性。5.于2019和2020年在北京和昌平两个试点对良星99/中作9504的RIL群体进行成株期抗白粉病表型鉴定。接种B27后,该群体最大严重度频率分布呈现两个明显的峰值,不符合正态分布。BSR-Seq分析发现良星99存在两个控制其成株期白粉病抗性的QTL,一个是主效QTL,***.2B,也就是pm52,LOD峰值变化范围在28.1-34.7之间,解释表型变异率范围为45-52%。另外一个是微效QTL,位于7AL染色体上KASP标记Xics K7A8和Xics K7A26之间的4.6 c M遗传区间,对应中国春基因组566.5-625.6 Mb物理范围内,LOD峰值变化范围在6.6-8.3之间,解释表型变异率在13-16%之间,将这个QTL命名为***.7A。

关键词：小麦白粉病 pm52 QTL BSR-Seq

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小麦品种Madsen抗禾谷孢囊线虫的QTL定位与抗性利用

小麦品种Madsen抗禾谷孢囊线虫的QTL定位与抗性利用

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第八届全国小麦基因组学及分子育种大会

作者：崔磊邱丹孙蕾孙玉吴培培张宏军刘宏伟杨丽周阳李洪杰中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程山西省农业科学院作物科学研究所

禾谷孢囊线虫(Cereal cyst nematode,CCN)是一种严重威胁我国小麦安全生产的土传病原线虫。我国有Heterodera avenae和***两种CCN发生。2009017年通过9年的田间病圃鉴定和多次温室接种鉴定发现,美国小麦品种Madsen抗河南许昌和郑州的两... 详细信息

禾谷孢囊线虫(Cereal cyst nematode,CCN)是一种严重威胁我国小麦安全生产的土传病原线虫。我国有Heterodera avenae和***两种CCN发生。2009017年通过9年的田间病圃鉴定和多次温室接种鉴定发现,美国小麦品种Madsen抗河南许昌和郑州的两种线虫群体,而且还能抗河南、山东和安徽等地的其他3个***群体和5个***群体。以Madsen×良星99 F重组近交系(RIL)为作图群体,采用Illumina iSelect 90K SNP芯片结合SSR标记进行基因型分析,构建了包括3219个多态性标记的高密度遗传连锁图谱,含2466个位点,染色体总长度为4576.11 cM。通过田间病圃和温室接种表型评价,发现Madsen的7D染色体上一个新的主效QTL位点QCre-ma7D抗***,解释表型变异率为13.62.0%;2A染色体上的QCre-ma2A抗***,解释表型变异率为15.49.6%。利用紧密连锁的3个SNP标记建立了QCre-ma7D的KASP标记辅助选择分子标记技术。通过对Madsen系谱涉及品种的表型鉴定和基因型鉴定结果比较分析,Madsen对H filipjevi和***的抗性可能来自亲本Vpm1携带的偏凸山羊草染色体片段。田间观察发现,Madsen可以限制根际土壤中CCN群体的扩增。通过观察线虫对根系的侵染过程,发现Madsen可能通过限制侵入根系的线虫正常生长发育而表现抗线虫效应。利用Madsen与良星99杂交培育出携带抗线虫QTL和抗白粉病基因pm52的兼抗两种病害同时生育期适合黄淮冬麦区的新种质,为我国抗线虫育种提供了新的有效抗源。

关键词： Madsen 禾谷孢囊线虫 H.filipjevi H.avenae QTL pm52

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