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基于BSE-seq测序的小麦条锈病高温成株期抗性基因yr52连锁标记的开发

植物保护 2024年

作者：陈玉玉张平平张保龙任润生海南大学热带作物学院江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省农业生物学重点实验室江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所

小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一。为开发与高温成株抗条锈病基因yr52连锁的分子标记。本研究以‘晋麦47’为感病亲本，‘PI 660057’（含有yr52的单基因系）为抗病亲本构建遗传分离群体。结合F2代单株及其对应的F2:3群体... 详细信息

小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一。为开发与高温成株抗条锈病基因yr52连锁的分子标记。本研究以‘晋麦47’为感病亲本，‘PI 660057’（含有yr52的单基因系）为抗病亲本构建遗传分离群体。结合F2代单株及其对应的F2:3群体的抗、感病表型，选取F2:3群体内所有单株的反应型均为2～3和8～9的F2代单株各30株构建抗病池和感病池。结合抗、感病亲本进行外显子捕获测序分析。在外显子捕获测序分析获得的目标区间内开发了9个KASP标记，对构建的另一个F′2群体进行重组单株筛选和基因定位，在定位基础上又开发了3个KASP标记对F2:4群体进行重组单株筛选和基因定位。结果显示，高温成株期抗性基因yr52定位于KASP-2123与KASP-2700两个标记之间，区间遗传距离为0.83 cM，对应于‘中国春’参考基因组（v 2.1）序列约570 kb的物理区间。本研究开发的yr52基因两侧的连锁分子标记可用于分子标记辅助选择育种，也可用于yr52的精细定位与图位克隆。

关键词：小麦条锈病高温成株抗性 yr52 抗性基因 KASP标记

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小麦抗条锈基因yr52在品种改良中的应用

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中国农业科学 2022年第11期55卷 2077-2091页

作者：方桃红张敏马春花郑晓晨谭文静田冉燕琼周新力李鑫杨随庄黄可兵王建锋韩德俊王晓杰康振生西南科技大学生命科学与工程学院小麦研究所西北农林科技大学植物保护学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室

【目的】评价小麦高温成株期（high temperature adult plant,HTAP）抗条锈病基因yr52在生产中的应用价值，选育出农艺性状优良并高抗小麦条锈病品系，为充分利用现有高温成株期抗病资源、提高相关产量性状奠定基础。【方法】通过回交... 详细信息

【目的】评价小麦高温成株期（high temperature adult plant,HTAP）抗条锈病基因yr52在生产中的应用价值，选育出农艺性状优良并高抗小麦条锈病品系，为充分利用现有高温成株期抗病资源、提高相关产量性状奠定基础。【方法】通过回交和自交结合分子标记辅助选择育种方法，将小麦抗条锈病基因yr52转育到轮选987(LX987)、百农矮抗58(AK58)和邯6172(H6172)中。在四川绵阳和陕西杨凌鉴定圃，用小麦条锈菌流行生理小种Cyr32、Cyr33和Cyr34混合侵染，鉴定抗病基因载体品系和受体品种以及它们的高代家系的成株期抗病性。比对中国春参考基因组，结合yr52两翼SSR分子标记Xcfa2040(6.8 cM-yr52)和Xbarc182(1.2 cM-yr52)，在目标基因物理区间内寻找35K SNP芯片标记，并开发成dCAPS和KASP分子标记，对BC2F5:6高代群体进行抗条锈病基因yr52的检测。【结果】抗病性鉴定和农艺性状评价表明，在19个具LX987背景的BC2F5:6家系中，抗条锈性表现为高抗（IT=0—3,DS=1%—20%）有11个，中抗（IT=4—6,DS=15%—30%）有8个，平均千粒重（TKW）、每穗穗粒数（KPS）、单株有效分蘖（PTN）、株高（PH）和穗长（SL）分别为45.33 g、46粒、7个、113.26 cm和10.05 cm。4个具AK58背景BC2F5:6家系全部表现高抗（IT=0—3,DS=5%—25%）；平均TKW、KPS、PTN、PH和SL分别为44.67 g、48粒、7个、96.54 cm和10.17 cm。5个具H6172背景的BC2F5:6家系全部表现高抗（IT=0—3,DS=5%—20%）；平均TKW、KPS、PTN、PH和SL分别为43.74 g、49粒、8个、109.72 cm和10.06 cm。分子标记检测结果表明，yr52两翼连锁的分子标记Xbarc182、Xcfa2040和Xwmc557在后代群体中的检出率分别为78.57%、66.67%和66.67%，并成功开发出1个dCAPS标记Xdcaps-yr52-1和1个KASP标记Xkasp-yr52-1，两者在群体中的检出率分别为73.68%和41.67%。通过比较高抗（IT=0—3）与中抗（IT=4—6）水平家系的农艺性状，结果表明，IT在0—3的家系平均TKW(P>0.05)、PTN(P>0.05)和KPS(Pyr52仍对当前主要流行小种具有成株期抗性；将yr52导入中国主栽感病小麦品种中，选育出综合抗病性和农艺性状良好的高代材料可用于培育多基因聚合的品种，丰富抗病基因的多样性，并实现持久利用。

关键词：小麦条锈病产量构成性状抗病性分子标记开发分子标记辅助选择育种(MAS) 回交育种 yr52

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