分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 。

分子标记辅助小麦抗白粉病基因Pm21和Pm13聚合育种

为了获得同时具有抗白粉病基因Pm21和Pm13的材料,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm13共分离或紧密连锁的分子标记SCAR1400、CINAU161650和SCAR564、BE398268,对分别含Pm21和Pm13的小麦品系杂交F2代进行检测。结果表明,在764个F2代单株中,能同时检测到显性标记SCAR1400和SCAR564的有404株,阳性率为52.9%,经标记CINAU161650和BE398268检测,同时携带纯合Pm21和Pm13的单株有47株,阳性率为6.15%,两个显性抗病基因在F2代群体中的分离比例符合孟德尔独立分配定律。获得的聚合单株可作为小麦抗白粉病育种的亲本资源。

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21的多重PCR检测

为了促进小麦抗白粉病基因聚合体材料在小麦育种及生产中的应用,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm13连锁的特异标记,在含有抗白粉病基因Pm21和Pm13的杂交F4代群体中随机挑选114个单株分别进行单一和多重PCR检测。结果表明,多重与单一PCR检测结果一致,在114个供试单株中,有5株具有Pm21,74株具有Pm13的特异标记,其中4个单株同时具有Pm21和Pm13的特异标记。与抗白粉病基因Pm21和Pm13连锁的特异标记可以用于对Pm21和Pm13的多重PCR检测,更加快速地检测出含有抗病基因Pm21和Pm13的累加体,有效应用于辅助选择育种。

小麦抗白粉病基因Pm13及Pm4累加体的分子标记辅助选择

利用 Pm4的 STS- PCR标记及 Pm13的 SCAR标记 ,检测含 Pm4 b的 YW2 4 3与含 Pm13抗性基因品系杂交的 F3代的抗感单株 ,初步筛选到累加了 Pm4 b及 Pm13两个抗性基因的植株 R1、R4 ;并分别对 R1和 R4自交后代 (F4 代 )的 15个抗病单株进行跟踪检测 ,得到 13株累加体 ,而另外 2株仅具 Pm4 b基因。本研究说明分子标记是检测抗病基因累加体。

354份小麦种质中抗白粉病基因Pm21和Pm13的分布研究

为了解本课题组现有种质资源中抗白粉病基因Pm21和Pm13的分布情况,本研究利用共分离分子标记SCAR1400和SCAR564,对收集于全国多个育种单位的354份小麦种质进行检测。结果表明:在检测的354份种质中,携带Pm21的有21份,分别为‘石H083-366’、‘BH50890-1-1’、‘06Y06’、‘南农02Y393’、‘09P80’、‘09P131’、‘09P283’、‘黔麦18号’、‘黔早麦15-3’、‘黔979-1’、‘黔9963-3’、‘黔9961-2’、‘YN06’、‘绵杂麦168’、‘MR168’、‘09品A6’、‘09品E6’、‘内麦836’、‘内麦9号’、‘绵阳39’和‘绵麦367’,检出率为5.9%,其中,8份来源于四川,来源于江苏和贵州的各有5份,河北、陕西和云南的材料中各有1份;仅有1份种质‘中大01’携带Pm13,来源于河南,检出率为0.28%。本研究结果可为抗白粉病基因资源的有效利用提供重要参考依据。

小麦抗白粉病基因Pm13的标记辅助选择

选用"滚动式加代回交转育"抗白粉病育种圃中含有 Pm13抗白粉病基因的18个杂交组合,结合温室抗病性鉴定,利用与 Pm13基因紧密连锁的 SCAR 标记对 Pm13抗白粉病基因进行了分子鉴定。试验结果表明,Pm13基因在不同的遗传背景下对北京地区优势白粉病菌15号小种表现抵抗。对18个组合处于不同遗传世代的68个抗感单株的分子标记鉴定结果与抗病性鉴定结果具有高度的一致性,抗病植株中均可以扩增出575bp 的 DNA 片段,而感病植株没有扩增产物。利用这一 SCAR 标记对 Pm13基因进行检测具有快速、准确、可靠的优点,可应用于小麦抗白粉病育种中的标记辅助选择和抗白粉病基因的积累。

高大山羊草Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P>0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用。利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测。结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140 bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病。说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段。

小麦抗白粉病基因Pm13的SSR标记筛选

为筛选与抗白粉病基因Pm13紧密连锁的分子标记,以携带Pm13的抗病品系中大01与感病品系金光588为亲本进行杂交,获得F1、F2分离群体和F2:3家系,利用分离群体分组分析法(BSA)进行SSR标记分析。结果表明,中大01携带的Pm13基因位于3BS染色体,5个SSR标记BE398268、wmc674、cfa2226、gwm533.1和BE471274与Pm13连锁,遗传距离分别为0.5、0.8、1.6、13.2、52.1cM,其中紧密连锁的标记BE398268、wmc674和cfa2226可用于该基因的分子标记辅助选择。

小麦四个抗白粉病基因的KASP标记检测

为提高Pm13的检测效率,了解Pm21、PmV、Pm12和Pm13共4个小麦抗白粉病基因在山东小麦育种中的利用情况,本研究通过测序和引物设计成功转化了Pm13的KASP标记,并采用4个基因的KASP标记对2022—2023年山东省小麦高产区试组和强筋区试组的140份参试品系和2份区试对照品种进行检测,结果显示140份材料均不含上述4个基因,表明它们在山东小麦育种中应用较少。本研究可为利用KASP标记开展小麦抗白粉病基因的分子标记辅助选择提供参考,促进其育种应用。

山西省不同生态区小麦白粉病菌毒性监测研究

对山西省不同生态区6 1个小麦白粉病菌株毒性基因频率测定结果表明,Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm13、Pm2 0、PmXBD、Pm2 +6、Pm4 +8、Pm2 +Mli、Pm4b +Mli和Pm5 +6为山西省小麦白粉病菌的有效抗病基因,可供转育利用;Pm6、Pm2 1、Pm2 +Ta和Pm1+2 +9有一定利用价值;而Pm1、Pm3a、Pm3d、Pm3f、Pm17和Pm19则利用价值较小;Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm5、Pm7和Pm8单独使用无利用价值。并对各毒性基因在不同生态区出现频率进行排序。

胶质芽孢杆菌胞外多糖单糖组成的研究

目的对胶质芽孢杆菌PM13菌株的胞外多糖的单糖组成进行研究。方法取培养48 h的斜面菌体,用10倍体积的蒸馏水稀释,稀释液6000 r/min离心30 min后除去沉淀,上清液加4倍体积的95%的乙醇进行沉淀,并于6000 r/min离心30 min得沉淀物,沉淀物烘干得到多糖样品。采用苯酚-硫酸法测定多糖样品中含糖量。采用气相色谱法分析其单糖组成,色谱条件为:进样口温度为250℃,分流比为40:1,FID检测器温度为250℃,VF-5HT熔融石英毛细柱,柱温为160℃,8℃/min升至200℃,200℃保持5 min,载气为高纯氮气,1.6mL/min。结果 PM13菌株胞外多糖的含糖量为90.98%,其单糖组成为葡萄糖、半乳糖、甘露糖和木糖,比例为5.57:3.08:4.04:1。结论本文建立了用气相色谱法检测胶质芽孢杆菌PM13菌株胞外多糖的单糖组成的方法,确定了胶质芽孢杆菌胞外多糖的单糖组成及相应比例。