CN108342505A - 抗叶锈病相关的染色体区段及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗叶锈病相关的染色体区段及其应用。本发明提供了小麦‑冰草易位系中冰草2P染色体长臂0.66‑0.86区段在抗叶锈病中的应用。本发明将小麦‑冰草2P易位系的抗叶锈病新基因定位于2P染色体长臂的0.66‑0.86L区段上,并将该新基因暂定名为Lr2PL。小麦‑冰草易位系2PL0.66‑0.86区段具有的抗叶锈病基因,该区段同时具有抗白粉病基因,因此该区段为抗叶锈病基因与抗白粉病基因连锁的优异基因区段,对小麦抗病性育种具有重要的应用价值。本发明为小麦育种提供新的抗病基因源,同时也为2P染色体抗病新基因的有效利用提供科学依据。

Description

抗叶锈病相关的染色体区段及其应用
技术领域
本发明涉及一种抗叶锈病相关的染色体区段及其应用。
背景技术
小麦(Triticum aestivum L.)是世界各地广泛种植的粮食作物。小麦叶锈病是由小麦叶锈菌(Pucciniatriticina)引起的一种小麦病害。
小麦野生近缘植物抗病新基因源的发掘利用对于小麦抗病遗传改良具有重要意义。到目前为止,国内外发现的小麦抗叶锈病基因已有76个已正式命名,分布在小麦除5A和6D的其它19条染色体上。其中,约一半的抗叶锈病基因来源于山羊草属、黑麦属、偃麦草属等野生近缘植物。小麦基因目录中,有15个叶锈病基因来源于山羊草属(Aegilops L.),例如Lr9、Lr21、Lr22a、Lr28、Lr29、Lr32、Lr35、Lr36、Lr37、Lr39、Lr42、Lr47、Lr51、Lr66和Lr76。Lr25、Lr26、Lr45来源于黑麦属(Secale cereale)。Lr19、Lr24、Lr38来源于偃麦草属(Elytrigia)。这些基因在小麦抗病育种中起到非常重要的作用,但随着叶锈菌新小种的出现和抗性基因抗病能力的丧失或减弱,不断发掘新的抗性基因对于应对日益增强和蔓延的叶锈病害仍是十分必要的。
冰草属(Agropyron Gaertn.)是小麦族重要的野生近缘属之一,是进行小麦改良的重要遗传资源。对冰草属P基因组优异基因的发掘主要是本研究室的研究报道,例如6P染色体携带多花多粒基因、2P染色体携带抗白粉病基因、7P染色体携带耐旱基因等。
Liu and Chen(2012)对中国小麦叶锈菌生理小种进行了苗期鉴定和毒性分析,发现生理小种THT、PHT、PHJ和THJ为中国的优势生理小种,现有的70余个抗叶锈病基因中仅Lr9,Lr19,Lr24,Lr25,Lr28,and Lr29在中国为有效抗叶锈病基因。Kolmer(2015)对四川、河北、河南、山东、安徽、湖北省、山西等七个小麦主产省份的叶锈菌及抗病基因进行鉴定分析,共鉴定出48个致病类型,主要致病类型为FCBQQ、PCGLN、PCGLL,其中Lr1、Lr2c、Lr3、Lr26、LrB、Lr10、Lr11、Lr3bg、Lr20and Lr14b等抗病基因的抗性较弱,利用价值已经不大。目前,已正式命名的小麦抗叶锈病基因中大多数都具有病原物小种专化性,在生产中容易由于病原物小种的变异而丧失抗性,仅有少数的抗叶锈病基因对中国地区流行的小麦叶锈菌种表现抗病。因此,不断发掘抗病新基因、培育抗病新品种以及对已有基因进行整合使其抗病性得到延长的研究对小麦育种以及生产具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗叶锈病相关的染色体区段及其应用。
本发明提供了小麦-冰草易位系中冰草2P染色体长臂0.66-0.86区段在抗叶锈病中的应用。
本发明还提供了一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的染色体组中是否具有冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段;如果具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果不具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病感病植物。
本发明还提供了分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115作为检测靶标在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物中的应用。
本发明还提供了用于检测分子标记Agc3725的引物对和/或用于检测分子标记Agc4115的引物对在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物中的应用。用于检测分子标记Agc3725的引物对具体可为引物对L-4。用于检测分子标记Agc4115的引物对具体可为引物对L-3。
本发明还提供了一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的基因组中是否具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115;如果待测植物基因组中具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果待测植物基因组中不具有分子标记Agc3725且不具有分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病感病植物。
本发明还保护一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:以待测植物的基因组DNA为模板,分别采用引物对L-4和引物对L-3进行PCR扩增;如果采用引物对L-4得到了扩增产物和/或采用引物对L-3得到了扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果采用引物对L-4没有得到扩增产物且采用引物对L-3没有得到扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病感病植物。采用引物对L-4得到的扩增产物具体可为215bp。采用引物对L-3得到的扩增产物具体可为195bp。
本发明还保护一种制备叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:将冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段导入受体植物,得到叶锈病抗病植物。所述导入受体植物,可为整合至受体植物的染色体中。
本发明还保护小麦-冰草易位系中冰草2P染色体长臂0.66-0.86区段在抗叶锈病和白粉病中的应用。
本发明还保护分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物中的应用。
本发明还保护用于检测分子标记Agc3725的引物对和/或用于检测分子标记Agc4115的引物对在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物中的应用。用于检测分子标记Agc3725的引物对具体可为引物对L-4。用于检测分子标记Agc4115的引物对具体可为引物对L-3。
本发明还保护一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的染色体组中是否具有冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段;如果具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果不具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物。
本发明还保护一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的基因组中是否具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115;如果待测植物基因组中具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果待测植物基因组中不具有分子标记Agc3725且不具有分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物。
本发明还保护一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:以待测植物的基因组DNA为模板,分别采用引物对L-4和引物对L-3进行PCR扩增;如果采用引物对L-4得到了扩增产物和/或采用引物对L-3得到了扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果采用引物对L-4没有得到扩增产物且采用引物对L-3没有得到扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物。采用引物对L-4得到的扩增产物具体可为215bp。采用引物对L-3得到的扩增产物具体可为195bp。
本发明还保护一种制备叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:将冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段导入受体植物,得到叶锈病抗病且白粉病抗病的植物。所述导入受体植物,可为整合至受体植物的染色体中。
以上任一所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列。
以上任一所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列。
以上任一所述引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成。
以上任一所述引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
以上任一所述受体植物可为小麦。以上任一所述受体植物可为叶锈病感病小麦。以上任一所述受体植物可为叶锈病感病且白粉病感病的小麦。以上任一所述受体植物可为普通小麦Fukuhokomugi或普通小麦郑州5389等感病小麦。
以上任一所述待测植物可为小麦、冰草、小麦-冰草2P附加系或小麦-冰草2P易位系。
所述小麦可为普通小麦。所述小麦具体可为普通小麦Fukuhokomugi或普通小麦郑州5389。所述小麦可为叶锈病感病小麦。所述小麦可为叶锈病感病且白粉病感病的小麦。
所述冰草具体可为冰草Z559。
所述小麦-冰草2P附加系可为小麦-冰草2P异源二体附加系,具体可为小麦-冰草2P异源二体附加系II-9-3。
所述小麦-冰草2P易位系可为冰草2P易位系,具体可为冰草2P易位系2PT-3、冰草2P易位系2PT-5、冰草2P易位系2PT-6、冰草2P易位系2PT-8或冰草2P易位系2PT-10。所述小麦-冰草2P易位系可为冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段易位系。
以上任一所述待测植物可为以小麦-冰草2P易位系和小麦为亲本的后代。
本发明的发明人首次通过目前流行的叶锈菌及采自中国13省(自治区、直辖市)的50个叶锈菌小种进行鉴定,表明小麦-冰草易位系2P染色体长臂的抗叶锈病新基因对所有小种均表现为免疫。进一步选择4个具有不同断裂点的小麦-冰草2P长臂易位系回交群体,接种叶锈菌对其进行苗期及成株期抗病性鉴定,将小麦-冰草2P易位系的抗叶锈病新基因定位于2P染色体长臂的0.66-0.86L区段上,并将该新基因暂定名为Lr2PL。小麦-冰草易位系2PL0.66-0.86区段具有的抗叶锈病基因,该区段同时具有抗白粉病基因,因此该区段为抗叶锈病基因与抗白粉病基因连锁的优异基因区段,对小麦抗病性育种具有重要的应用价值。Lr2PL基因对叶锈菌抗菌谱广、抗性强、稳定,具有很高的利用价值。易位系2PT-5除对小麦叶锈病免疫和对白粉病表现高抗,还表现旗叶窄短上扬、株型紧凑,小穗排列紧密,穗下茎长等诸多可供育种利用的优良性状,可见该易位系材料对小麦遗传改良具有广阔的利用前景。
本发明为小麦育种提供新的抗病基因源,同时也为2P染色体抗病新基因的有效利用提供科学依据。
附图说明
图1为实施例2中2PT-3/Fukuho BC1F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图2为实施例2中2PT-10/Fukuho BC1F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图3为实施例2中2PT-3/Fukuho BC2F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图4为实施例2中2PT-5/Fukuho BC2F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图5为实施例2中2PT-6/Fukuho BC2F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图6为实施例2中2PT-8/Fukuho BC2F2群体中部分单株的鉴定电泳图。
图7为实施例3中进行叶锈鉴定时的示例性照片。
图8为实施例4中进行叶锈鉴定时的示例性照片。
图9为实施例5中进行叶锈鉴定时的示例性照片(苗期叶锈病接种鉴定)。
图10为实施例5中进行叶锈鉴定时的示例性照片(成株期叶锈病接种鉴定)。
图11为小麦-冰草2P长臂易位系抗叶锈病基因区段定位示意图。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
小麦-冰草2P异源二体附加系II-9-3(简称II-9-3)以及各个冰草2P易位系均记载于如下文献:Mapping of novel powdery mildew resistance gene(s)from Agropyroncristatum chromosome 2P;Huanhuan Li,Bo Jiang,Jingchang Wang,Yuqing Lu,JinpengZhang,Cuili Pan,Xinming Yang,Xiuquan Li,Weihua Liu,Lihui Li;Theor Appl Genet,2017,130:109–121。冰草2P易位系2PT-3(简称2PT-3),携带冰草2P染色体整个长臂(0.00-1.00L)。冰草2P易位系2PT-5(简称2PT-5),携带冰草2P染色体长臂片段(0.60-1.00L)。冰草2P易位系2PT-6(简称2PT-6),携带冰草2P染色体长臂片段(0.37-0.66L)。冰草2P易位系2PT-8(简称2PT-8),携带冰草2P染色体长臂片段(0.86-1.00L)。冰草2P易位系2PT-10(简称2PT-10),携带冰草2P染色体整个短臂(0.00-1.00S)。普通小麦Fukuhokomugi(简称Fukuho),为附加系/易位系的受体亲本,叶锈病感病。普通小麦郑州5389(简称郑州5389),叶锈病感病。Agc52107为冰草2P染色体短臂(0.00-0.10S)中特有的分子标记;用于鉴定Agc52107为的引物对为引物对S-1,由序列表的序列1所示单链DNA分子和序列表的序列2所示单链DNA分子组成,靶序列为165bp(以基因组DNA为模板,采用引物对S-1进行PCR扩增,如果扩增产物中具有165bp的片段、为阳性结果、携带Agc52107,如果扩增产物中不具有165bp的片段、为阴性结果、不携带Agc52107);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对S-1进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-10和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc1846为冰草2P染色体短臂(0.50-0.95S)中特有的分子标记;用于鉴定Agc1846的引物对为引物对S-2,由序列表的序列3所示单链DNA分子和序列表的序列4所示单链DNA分子组成,靶序列为170bp(以基因组DNA为模板,采用引物对S-2进行PCR扩增,如果扩增产物中具有170bp的片段、为阳性结果、携带Agc1846,如果扩增产物中不具有170bp的片段、为阴性结果、不携带Agc1846);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对S-2进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-10和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc17451为冰草2P染色体长臂(0.47-0.52L)中特有的分子标记;用于鉴定Agc17451的引物对为引物对L-1,由序列表的序列5所示单链DNA分子和序列表的序列6所示单链DNA分子组成,靶序列为155bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-1进行PCR扩增,如果扩增产物中具有155bp的片段、为阳性结果、携带Agc17451,如果扩增产物中不具有155bp的片段、为阴性结果、不携带Agc17451);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-1进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-6、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc32544为冰草2P染色体长臂(0.52-0.60L)中特有的分子标记;用于鉴定Agc32544的引物对为引物对L-2,由序列表的序列7所示单链DNA分子和序列表的序列8所示单链DNA分子组成,靶序列为175bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-2进行PCR扩增,如果扩增产物中具有175bp的片段、为阳性结果、携带Agc32544,如果扩增产物中不具有175bp的片段、为阴性结果、不携带Agc32544);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-2进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-6、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc4115为冰草2P染色体长臂(0.66-0.86L)中特有的分子标记;用鉴定Agc4115的引物对为引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成,靶序列为195bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-3进行PCR扩增,如果扩增产物中具有195bp的片段、为阳性结果、携带Agc4115,如果扩增产物中不具有195bp的片段、为阴性结果、不携带Agc4115);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-3进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-5、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc3725为冰草2P染色体长臂(0.66-0.86L)中特有的分子标记;用鉴定Agc3725的引物对为引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成,靶序列为215bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-4进行PCR扩增,如果扩增产物中具有215bp的片段、为阳性结果、携带Agc3725,如果扩增产物中不具有215bp的片段、为阴性结果、不携带Agc3725);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-4进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-5、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc51085为冰草2P染色体长臂(0.86-1.0L)中特有的分子标记;用鉴定Agc51085的引物对为引物对L-5,由序列表的序列13所示单链DNA分子和序列表的序列14所示单链DNA分子组成,靶序列为240bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-5进行PCR扩增,如果扩增产物中具有240bp的片段、为阳性结果、携带Agc51085,如果扩增产物中不具有240bp的片段、为阴性结果、不携带Agc51085);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-5进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-5、2PT-8、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。Agc31475为冰草2P染色体长臂(0.86-1.0L)中特有的分子标记;用鉴定Agc31475的引物对为引物对L-6,由序列表的序列15所示单链DNA分子和序列表的序列16所示单链DNA分子组成,靶序列为155bp(以基因组DNA为模板,采用引物对L-6进行PCR扩增,如果扩增产物中具有155bp的片段、为阳性结果、携带Agc31475,如果扩增产物中不具有155bp的片段、为阴性结果、不携带Agc31475);将待测植株分别提取基因组DNA并采用引物对L-6进行PCR扩增,冰草Z559、2PT-5、2PT-8、2PT-3和II-9-3为阳性结果,其他待测植物均为阴性结果。待测植株分别为:冰草Z559、II-9-3、2PT-3、2PT-5、2PT-6、2PT-8、2PT-10、Fukuho。PCR扩增的反应体系为10μl。PCR扩增的反应体系中含有Taq DNA聚合酶。PCR扩增的反应体系中每条引物的浓度为0.4μmol/ml,模板DNA的含量为50ng。PCR扩增的反应程序:94℃预变性5min;94℃变性30s、59℃退火30s、72℃延伸30s,38个循环;72℃延伸10min。PCR产物利用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染显色后读取结果。各引物的序列见表1。
表1
分子标记 上游引物(5’-3’) 下游引物(5’-3’) Tm(℃) chromosome bin
Agc52107 TCTTCCCCGACATCTCTCAC CCGAAGGTAGTGGCGGTA 59 2PS(0.00-0.10S)
Agc1846 ATGCATTTCTCCTGCCAGAC GGACACTGGTGTTGATGTGC 59 2PS(0.50-0.95S)
Agc17451 ATGATGTCGCCTGAATCTCC ACACACCCCACAAAGAAAGC 59 2PL(0.47-0.52L)
Agc32544 TTCGTCTTCGTCGGCAGACT TGTCGCTGATCTCTCCAACG 59 2PL(0.52-0.60L)
Agc4115 ACTCACGGTGCATGGTATGA TTGTGCTGTGCGTGTGTAAA 59 2PL(0.66-0.86L)
Agc3725 TGAGCAGAGACTTGGACTGG TTCGTTGTGGCTTCAAAGTG 59 2PL(0.66-0.86L)
Agc51085 TGGTCACATGGCAAGTTTACA CGCCCTGATTTTTCATTCA 59 2PL(0.86-1.0L)
Agc31475 GCTGGAGGAACTGTGATGGT CTCAGGGTTCAAGTGCAACA 59 2PL(0.86-1.0L)
提及叶锈菌小种THT的文献:Liu T,Chen W(2012)Race and virulence dynamicsof Puccinia triticina in China during 2000–2006.Plant Disease 96:1601-1607。
小麦叶锈病抗性鉴定标准见文献:Roelfs AP(1992)Rust diseases of wheat:concepts and methods of disease management.Cimmyt Sarma D,Knott D(1966)Thetransfer of leaf-rust resistance from Agropyron to Triticum byirradiation.Canadian journal of genetics and cytology 8:137-143。侵染型分为6级(0、0;、1、2、3、4),其中“0级”、“0;级”、“1级”和“2级”为抗病类型,“3级”和“4级”为感病类型;抗病类型中,“0级”代表免疫,“0;级”代表近免疫。
病圃叶锈病鉴定的方法(自然染病):将小麦种植于叶锈病流行区河南新乡病圃,然后根据表型进行叶锈病鉴定并记录侵染型。
苗期叶锈病接种鉴定的方法:待小麦植株长至第一叶完全展开时,采用喷雾法接种叶锈菌[将7-10㎎夏孢子粉装入1ml的离心管中,加入300-500μL的170(无毒轻量矿物油),制成孢子悬浮液,使用喷雾器均匀喷洒孢子悬浮液在小麦植株上,矿物油挥发后(接种后约2-3h)放入接种桶内喷雾保湿],然后18-24℃下黑暗保湿24h,然后置于温室内(15-28℃)培养,接种后15天左右(感病对照充分发病),根据表型进行叶锈病鉴定并记录侵染型。
成株期叶锈病接种鉴定的方法:每间隔10行种植1行,在小麦植株拔节初期,采用喷雾法接种叶锈菌(将叶锈菌夏孢子粉用0.05g/100ml吐温20水溶液制备成孢子悬浮液均匀喷洒在植株上,用塑料薄膜覆盖保湿15-16h左右揭开),在小麦灌浆乳熟期(感病对照充分发病),根据表型进行叶锈病鉴定并记录侵染型。
实施例1、BC1F2群体和BC2F2群体的制备
易位系作为母本与Fukuho回交一次,获得的后代植株为BC1F1植株。BC1F1植株自交获得后代植株为BC1F2植株。
易位系作为母本与Fukuho回交两次,获得的后代植株为BC2F1植株。BC2F1植株自交获得后代植株为BC2F2植株。
当易位系为2PT-3时,得到BC1F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-3/FukuhoBC1F2群体。当易位系为2PT-10时,得到BC1F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-10/Fukuho BC1F2群体。
当易位系为2PT-3时,得到BC2F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-3/FukuhoBC2F2群体。当易位系为2PT-5时,得到BC2F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-5/FukuhoBC2F2群体。当易位系为2PT-6时,得到BC2F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-6/FukuhoBC2F2群体。当易位系为2PT-8时,得到BC2F2植株,这些单株组成的群体命名为2PT-8/FukuhoBC2F2群体。
实施例2、携带2P染色体情况的鉴定
一、2PT-3/Fukuho BC1F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-3/Fukuho BC1F2群体中各个单株是否携带Agc3725和Agc4115。各个单株中,Agc3725和Agc4115均是同时出现,即如果该单株携带Agc3725,那么也同时携带Agc4115。BC1F2群体中,一部分单株为Agc3725/Agc4115双阳性,另一部分单株为Agc3725/Agc4115双阴性。
鉴定30株冰草Z559中是否携带Agc3725和Agc4115。30株冰草Z559中的每个单株,均携带Agc3725和Agc4115,即均为Agc3725/Agc4115双阳性。
鉴定30株II-9-3中是否携带Agc3725和Agc4115。30株II-9-3中的每个单株,均携带Agc3725和Agc4115,即均为Agc3725/Agc4115双阳性。
鉴定30株Fukuho中是否携带Agc3725和Agc4115。30株Fukuho中的每个单株,均不携带Agc3725和Agc4115,即均为Agc3725/Agc4115双阴性。
鉴定30株郑州5389中是否携带Agc3725和Agc4115。30株郑州5389中的每个单株,均不携带Agc3725和Agc4115,即均为Agc3725/Agc4115双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图1。图1中,A图为鉴定是否携带Agc3725的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc4115的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-3/Fukuho BC1F2群体中的不同单株。
二、2PT-10/Fukuho BC1F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-10/Fukuho BC1F2群体中各个单株是否携带Agc1846和Agc52107。各个单株中,Agc1846和Agc52107均是同时出现,即如果该单株携带Agc1846,那么也同时携带Agc52107。BC1F2群体中,一部分单株为Agc1846/Agc52107双阳性,另一部分单株为Agc1846/Agc52107双阴性。
鉴定30株冰草Z559中是否携带Agc1846和Agc52107。30株冰草Z559中的每个单株,均携带Agc1846和Agc52107,即均为Agc1846/Agc52107双阳性。
鉴定30株II-9-3中是否携带Agc1846和Agc52107。30株II-9-3中的每个单株,均携带Agc1846和Agc52107,即均为Agc1846/Agc52107双阳性。
鉴定30株Fukuho中是否携带Agc1846和Agc52107。30株Fukuho中的每个单株,均不携带Agc1846和Agc52107,即均为Agc1846/Agc52107双阴性。
鉴定30株郑州5389中是否携带Agc1846和Agc52107。30株郑州5389中的每个单株,均不携带Agc1846和Agc52107,即均为Agc1846/Agc52107双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图2。图2中,A图为鉴定是否携带Agc1846的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc52107的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-10/Fukuho BC1F2群体中的不同单株。
三、2PT-3/Fukuho BC2F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-3/Fukuho BC2F2群体中各个单株是否携带Agc3725和Agc4115。各个单株中,Agc3725和Agc4115均是同时出现,即如果该单株携带Agc3725,那么也同时携带Agc4115。BC2F2群体中,一部分单株为Agc3725/Agc4115双阳性,另一部分单株为Agc3725/Agc4115双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图3。图3中,A图为鉴定是否携带Agc3725的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc4115的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-3/Fukuho BC2F2群体中的不同单株。
四、2PT-5/Fukuho BC2F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-5/Fukuho BC2F2群体中各个单株是否携带Agc3725和Agc4115。各个单株中,Agc3725和Agc4115均是同时出现,即如果该单株携带Agc3725,那么也同时携带Agc4115。BC2F2群体中,一部分单株为Agc3725/Agc4115双阳性,另一部分单株为Agc3725/Agc4115双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图4。图4中,A图为鉴定是否携带Agc3725的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc4115的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-5/Fukuho BC2F2群体中的不同单株。
五、2PT-6/Fukuho BC2F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-6/Fukuho BC2F2群体中各个单株是否携带Agc17451和Agc32544。各个单株中,Agc17451和Agc32544均是同时出现,即如果该单株携带Agc17451,那么也同时携带Agc32544。BC2F2群体中,一部分单株为Agc17451/Agc32544双阳性,另一部分单株为Agc17451/Agc32544双阴性。
鉴定30株冰草Z559中是否携带Agc17451和Agc32544。30株冰草Z559中的每个单株,均携带Agc17451和Agc32544,即均为Agc17451/Agc32544双阳性。
鉴定30株II-9-3中是否携带Agc17451和Agc32544。30株II-9-3中的每个单株,均携带Agc17451和Agc32544,即均为Agc17451/Agc32544双阳性。
鉴定30株Fukuho中是否携带Agc17451和Agc32544。30株Fukuho中的每个单株,均不携带Agc17451和Agc32544,即均为Agc17451/Agc32544双阴性。
鉴定30株郑州5389中是否携带Agc17451和Agc32544。30株郑州5389中的每个单株,均不携带Agc17451和Agc32544,即均为Agc17451/Agc32544双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图5。图5中,A图为鉴定是否携带Agc17451的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc32544的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-6/Fukuho BC2F2群体中的不同单株。
六、2PT-8/Fukuho BC2F2群体中各个单株携带2P染色体情况的鉴定。
鉴定实施例1获得的2PT-8/Fukuho BC2F2群体中各个单株是否携带Agc31475和Agc51085。各个单株中,Agc31475和Agc51085均是同时出现,即如果该单株携带Agc31475,那么也同时携带Agc51085。BC2F2群体中,一部分单株为Agc31475/Agc51085双阳性,另一部分单株为Agc31475/Agc51085双阴性。
鉴定30株冰草Z559中是否携带Agc31475和Agc51085。30株冰草Z559中的每个单株,均携带Agc31475和Agc51085,即均为Agc31475/Agc51085双阳性。
鉴定30株II-9-3中是否携带Agc31475和Agc51085。30株II-9-3中的每个单株,均携带Agc31475和Agc51085,即均为Agc31475/Agc51085双阳性。
鉴定30株Fukuho中是否携带Agc31475和Agc51085。30株Fukuho中的每个单株,均不携带Agc31475和Agc51085,即均为Agc31475/Agc51085双阴性。
鉴定30株郑州5389中是否携带Agc31475和Agc51085。30株郑州5389中的每个单株,均不携带Agc31475和Agc51085,即均为Agc31475/Agc51085双阴性。
部分单株的鉴定电泳图见图6。图6中,A图为鉴定是否携带Agc31475的电泳图,B图为鉴定是否携带Agc51085的电泳图;箭头指示目标条带;M代表pUC19DNA/MspI(HpaII),1代表冰草Z559,2代表II-9-3,3代表Fukuho,4代表郑州5389,5-28代表2PT-8/Fukuho BC2F2群体中的不同单株。
实施例3、病圃叶锈病鉴定
1、2014-2015年,将待测小麦进行病圃叶锈病鉴定。
待测小麦:30株II-9-3、30株Fukuho、2PT-3/Fukuho BC1F2群体中随机取的131株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-10/Fukuho BC1F2群体中随机取的211株单株(均已进行实施例2的鉴定)。
结果见表2。对于2PT-10/Fukuho BC1F2群体,+代表Agc1846/Agc52107双阳性(判断为含有冰草2P染色体短臂的单株),-代表Agc1846/Agc52107双阴性(判断为不含有冰草2P染色体短臂的单株)。对于2PT-3/Fukuho BC1F2群体,+代表Agc3725/Agc4115双阳性(判断为含有冰草2P染色体长臂的单株),-代表Agc3725/Agc4115双阴性(判断为不含有冰草2P染色体长臂的单株)。
进行叶锈鉴定时的示例性照片见图7。图7中,2PT-10(+)代表2PT-10/Fukuho BC1F2群体中携带目标分子标记(Agc1846/Agc52107)的单株,2PT-10(-)代表2PT-10/FukuhoBC1F2群体中不携带目标分子标记(Agc1846/Agc52107)的单株,2PT-3(+)代表2PT-3/FukuhoBC1F2群体中携带目标分子标记(Agc3725/Agc4115)的单株,2PT-3(-)代表2PT-3/FukuhoBC1F2群体中不携带目标分子标记(Agc3725/Agc4115)的单株。
表2
Fukuho为感病类型。II-9-3为抗病类型。2PT-3/Fukuho BC1F2群体中的131株单株,如果含有冰草2P染色体长臂均为抗病类型,如果不含有冰草2P染色体长臂均为感病类型。2PT-10/Fukuho BC1F2群体中的211株单株,不管是否含有冰草2P染色体短臂,均为感病类型。结果表明,抗叶锈病基因在冰草2P染色体长臂上,不在冰草2P染色体短臂上。
2、2015-2016年,将30株2PT-5进行病圃叶锈病鉴定,所有单株均为免疫或近免疫。
实施例4、采用多地采集的叶锈菌小种进行苗期叶锈病接种鉴定
进行苗期叶锈病接种鉴定。采用的叶锈菌分别为:2016年自中国13个省(自治区、直辖市)40个采集地采集102个具有叶锈菌的小麦叶片样品,从中分离到102个叶锈菌,经鉴定该102个叶锈菌为50个叶锈菌小种。
每个叶锈菌样本接种采用的待测小麦:30株II-9-3、30株Fukuho、30株2PT-5。
每个叶锈菌样本接种采用的感病对照为:30株郑州5389。
结果见表3。Fukuho和郑州5389的侵染型均为3级,对全部叶锈菌小种均表现为高感类型(IT=3)。II-9-3和2PT-5对50个锈菌小种的侵染型均为0级,表现为免疫。结果表明,II-9-3及2PT-5携带的抗叶锈病基因抗性强且抗谱广,可利用性很强。
进行叶锈鉴定时的示例性照片见图8。
表3
注:a:城市,b:县,c:区,d:村;
注:‘+’夏孢子堆较正常侵染型夏孢子堆略大;‘–’夏孢子堆较正常侵染型夏孢子堆略小。
实施例5、采用高毒流行小种进行苗期叶锈病接种鉴定和成株期叶锈病接种鉴定
一、苗期叶锈病接种鉴定。
待测小麦:30株II-9-3、30株Fukuho、2PT-3/Fukuho BC2F2群体中随机取的200株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-5/Fukuho BC2F2群体中随机取的200株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-6/Fukuho BC2F2群体中随机取的200株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-8/Fukuho BC2F2群体中随机取的196株单株(均已进行实施例2的鉴定)。
感病对照:30株郑州5389。
进行苗期叶锈病接种鉴定。采用的叶锈菌为叶锈菌小种THT。
结果见表4。2PT-3/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc3725/Agc4115双阳性(判断为含有2P染色体长臂的单株),-代表Agc3725/Agc4115双阴性(判断为不含有2P染色体长臂的单株)。2PT-5/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc3725/Agc4115双阳性(判断为含有2P染色体片段0.6-1L的单株),-代表Agc3725/Agc4115双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.6-1L的单株)。2PT-6/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc17451/Agc32544双阳性(判断为含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株),-代表Agc17451/Agc32544双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株)。2PT-8/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc31475/Agc51085双阳性(判断为含有2P染色体片段0.86-1L的单株),-代表Agc31475/Agc51085双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.86-1L的单株)。
30株II-9-3全部表现为免疫或近免疫。30株Fukuho全部为感病。30株郑州5389全部为感病。2PT-3/Fukuho BC2F2群体中的200株单株,142株含有2P染色体长臂的单株全部表现为近免疫(IT=0;),58株不含2P染色体长臂的单株全部表现为高感(IT=3+)。2PT-5/Fukuho BC2F2群体中的200株单株,145株含有2P染色体片段0.6-1L的单株全部表现为近免疫(IT=0;),55株不含2P染色体片段0.6-1L的单株全部表现为高感(IT=3+)。2PT-6/Fukuho BC2F2群体中的200株单株,108株含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株,92株不含2P染色体片段0.37-0.66L的单株,均表现为高感(IT=3+)。2PT-8/Fukuho BC2F2群体中的196株单株,110株含有2P染色体片段0.86-1L的单株,86株不含2P染色体片段0.86-1L的单株,均表现为高感(IT=3+)。结果表明,抗叶锈病基因位于2P染色体0.66-0.86区段。
示例性照片见图9。图9中,2PT-3(+)代表2PT-3/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阳性的单株,2PT-3(-)代表2PT-3/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阴性的单株,2PT-5(+)代表2PT-5/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阳性的单株,2PT-5(-)代表2PT-5/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阴性的单株,2PT-6(+)代表2PT-6/Fukuho BC2F2群体中Agc17451/Agc32544双阳性的单株,2PT-6(-)代表2PT-6/Fukuho BC2F2群体中Agc17451/Agc32544双阴性的单株,2PT-8(+)代表2PT-8/Fukuho BC2F2群体中Agc31475/Agc51085双阳性的单株,2PT-8(-)代表2PT-8/Fukuho BC2F2群体中Agc31475/Agc51085双阴性的单株。
表4
二、成株期叶锈病接种鉴定。
待测小麦:30株II-9-3、30株Fukuho、2PT-3/Fukuho BC2F2群体中随机取的169株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-5/Fukuho BC2F2群体中随机取的153株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-6/Fukuho BC2F2群体中随机取的126株单株(均已进行实施例2的鉴定)、2PT-8/Fukuho BC2F2群体中随机取的109株单株(均已进行实施例2的鉴定)。
感病对照:30株郑州5389。
进行成株期叶锈病接种鉴定。采用的叶锈菌为叶锈菌小种THT。
结果见表5。2PT-3/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc3725/Agc4115双阳性(判断为含有2P染色体长臂的单株),-代表Agc3725/Agc4115双阴性(判断为不含有2P染色体长臂的单株)。2PT-5/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc3725/Agc4115双阳性(判断为含有2P染色体片段0.6-1L的单株),-代表Agc3725/Agc4115双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.6-1L的单株)。2PT-6/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc17451/Agc32544双阳性(判断为含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株),-代表Agc17451/Agc32544双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株)。2PT-8/Fukuho BC2F2群体,+代表Agc31475/Agc51085双阳性(判断为含有2P染色体片段0.86-1L的单株),-代表Agc31475/Agc51085双阴性(判断为不含有2P染色体片段0.86-1L的单株)。
30株II-9-3全部表现为免疫或近免疫。30株Fukuho全部为感病。30株郑州5389全部为感病。2PT-3的BC2F2代群体中的169株单株,113株含有2P染色体长臂的单株全部表现为近免疫(IT=0;),56株不含有2P染色体长臂的单株全部表现为高感(IT=3+)。2PT-5的BC2F2代群体中的153株单株,103株含有2P染色体片段0.6-1L的单株全部表现为近免疫(IT=0;),50株不含有2P染色体片段0.6-1L的单株全部表现为高感(IT=3+)。2PT-6/FukuhoBC2F2群体的126株单株中,64株含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株,62株不含有2P染色体片段0.37-0.66L的单株,均表现为高感(IT=3+)。2PT-8/Fukuho BC2F2群体的109株单株中,51株含有2P染色体片段0.86-1L的单株,58株不含有2P染色体片段0.86-1L的单株,均表现为高感(IT=3+)。
示例性照片见图10。图10中,2PT-3(+)代表2PT-3/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阳性的单株,2PT-3(-)代表2PT-3/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阴性的单株,2PT-5(+)代表2PT-5/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阳性的单株,2PT-5(-)代表2PT-5/Fukuho BC2F2群体中Agc3725/Agc4115双阴性的单株,2PT-6(+)代表2PT-6/Fukuho BC2F2群体中Agc17451/Agc32544双阳性的单株,2PT-6(-)代表2PT-6/Fukuho BC2F2群体中Agc17451/Agc32544双阴性的单株,2PT-8(+)代表2PT-8/Fukuho BC2F2群体中Agc31475/Agc51085双阳性的单株,2PT-8(-)代表2PT-8/Fukuho BC2F2群体中Agc31475/Agc51085双阴性的单株。
表5
以上结果表明,2P染色体携带的新抗叶锈病基因在苗期及成株期均具有很强的抗病性,表现为近免疫。由此将冰草2P染色体上携带的叶锈病近免疫新基因定位于2PL(0.66-0.86)区段上(见图11),并将该基因暂定名为Lr2PL。
序列表
<110> 中国农业科学院作物科学研究所
<120> 抗叶锈病相关的染色体区段及其应用
<130> GNCYX180826
<160> 16
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 1
tcttccccga catctctcac 20
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 2
ccgaaggtag tggcggta 18
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 3
atgcatttct cctgccagac 20
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 4
ggacactggt gttgatgtgc 20
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 5
atgatgtcgc ctgaatctcc 20
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 6
acacacccca caaagaaagc 20
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 7
ttcgtcttcg tcggcagact 20
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 8
tgtcgctgat ctctccaacg 20
<210> 9
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 9
actcacggtg catggtatga 20
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 10
ttgtgctgtg cgtgtgtaaa 20
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 11
tgagcagaga cttggactgg 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 12
ttcgttgtgg cttcaaagtg 20
<210> 13
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 13
tggtcacatg gcaagtttac a 21
<210> 14
<211> 19
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 14
cgccctgatt tttcattca 19
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 15
gctggaggaa ctgtgatggt 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial sequence
<400> 16
ctcagggttc aagtgcaaca 20

Claims (10)

1.小麦-冰草易位系中冰草2P染色体长臂0.66-0.86区段在抗叶锈病中的应用。
2.一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的染色体组中是否具有冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段;如果具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果不具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病感病植物。
3.分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115作为检测靶标在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物中的应用;
所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;
所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
4.用于检测分子标记Agc3725的引物对和/或用于检测分子标记Agc4115的引物对在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物中的应用;
所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;
所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
5.一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的基因组中是否具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115;如果待测植物基因组中具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果待测植物基因组中不具有分子标记Agc3725且不具有分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病感病植物;
所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;
所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
6.一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:以待测植物的基因组DNA为模板,分别采用引物对L-4和引物对L-3进行PCR扩增;如果采用引物对L-4得到了扩增产物和/或采用引物对L-3得到了扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病抗病植物;如果采用引物对L-4没有得到扩增产物且采用引物对L-3没有得到扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病感病植物;
引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
7.一种制备叶锈病抗病植物的方法,包括如下步骤:将冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段导入受体植物,得到叶锈病抗病植物。
8.应用甲或应用乙或应用丙;
应用甲为:小麦-冰草易位系中冰草2P染色体长臂0.66-0.86区段在抗叶锈病和白粉病中的应用;
应用乙为:分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物中的应用;
应用丙为:用于检测分子标记Agc3725的引物对和/或用于检测分子标记Agc4115的引物对在鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物中的应用;
所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;
所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
9.方法甲或方法乙或方法丙;
方法甲为:一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的染色体组中是否具有冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段;如果具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果不具有所述区段,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物;
方法乙为:一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:鉴定待测植物的基因组中是否具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115;如果待测植物基因组中具有分子标记Agc3725和/或分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果待测植物基因组中不具有分子标记Agc3725且不具有分子标记Agc4115,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物;所述分子标记Agc3725为冰草2P染色体DNA中引物对L-4的靶序列;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;所述分子标记Agc4115为冰草2P染色体DNA中引物对L-3的靶序列;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成;
方法丙为:一种鉴定待测植物是否为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:以待测植物的基因组DNA为模板,分别采用引物对L-4和引物对L-3进行PCR扩增;如果采用引物对L-4得到了扩增产物和/或采用引物对L-3得到了扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病抗病且白粉病抗病的植物;如果采用引物对L-4没有得到扩增产物且采用引物对L-3没有得到扩增产物,待测植物为或候选为叶锈病感病且白粉病感病的植物;引物对L-4,由序列表的序列11所示单链DNA分子和序列表的序列12所示单链DNA分子组成;引物对L-3,由序列表的序列9所示单链DNA分子和序列表的序列10所示单链DNA分子组成。
10.一种制备叶锈病抗病且白粉病抗病的植物的方法,包括如下步骤:将冰草2P染色体长臂中0.66-0.86区段导入受体植物,得到叶锈病抗病且白粉病抗病的植物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760319A (zh) * 2021-02-07 2021-05-07 河南农业大学 高大山羊草2Sl染色体特异分子标记的开发及其应用
CN114480709A (zh) * 2022-01-30 2022-05-13 北京大学现代农业研究院 检测小麦抗叶锈病基因Lr47的分子标记、检测方法及其应用
CN115073572A (zh) * 2022-04-26 2022-09-20 中国农业科学院作物科学研究所 一种调控植物穗粒数的蛋白AcRR1及其编码基因与应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102559911A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 中国农业大学 辅助鉴定抗白粉病植物的方法及其专用引物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102559911A (zh) * 2012-02-16 2012-07-11 中国农业大学 辅助鉴定抗白粉病植物的方法及其专用引物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUANHUAN LI等: "Mapping of novel powdery mildew resistance gene(s) from Agropyron cristatum chromosome 2P", 《THEORETICAL AND APPLIED GENETICS》 *
李欢欢: "普通小麦-冰草2P异源染色体易位系的创制、分子鉴定与遗传分析", 《中国博士学位论文全文数据库 农业科技辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760319A (zh) * 2021-02-07 2021-05-07 河南农业大学 高大山羊草2Sl染色体特异分子标记的开发及其应用
CN112760319B (zh) * 2021-02-07 2022-08-09 河南农业大学 高大山羊草2Sl染色体特异分子标记的开发及其应用
CN114480709A (zh) * 2022-01-30 2022-05-13 北京大学现代农业研究院 检测小麦抗叶锈病基因Lr47的分子标记、检测方法及其应用
CN115073572A (zh) * 2022-04-26 2022-09-20 中国农业科学院作物科学研究所 一种调控植物穗粒数的蛋白AcRR1及其编码基因与应用

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