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李振声课题组在小麦与中间偃麦草抗条锈病易位系的创制及鉴定方面取得新进展

已有 211 次阅读 2021-10-13 16:39 |个人分类:论文|系统分类:论文交流

李振声课题组在小麦与中间偃麦草抗条锈病易位系的创制及鉴定方面取得新进展

阅读原文:https://link.springer.com/article/10.1007/s42994-021-00060-3

小麦条锈病是由条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst)引起的真菌病害,威胁全球小麦的生产。由于条锈菌生理小种的变异速度很快,小麦中很多抗病基因丧失抗性。小麦野生近缘种是小麦遗传改良的宝库,挖掘其中的抗病基因对于丰富小麦抗病基因的多样性、扩宽小麦的遗传基础具有重要意义。中间偃麦草(2n = 6x = 42)是小麦的野生近缘种之一,它对锈病、白粉病等真菌病害均表现为免疫。通过染色体工程创制易位系是将中间偃麦草中的抗病基因导入小麦的有效方式。

近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所李振声课题组在aBIOTECH上发表了题为“Cytogenetic identification and molecular marker development for the novel stripe rust-resistant wheat–Thinopyrum intermedium translocation line WTT11”(点击题目查看原文)的研究论文。该研究详细描述了抗病易位系WTT11的创制过程、染色体组成和同源关系等,为WTT11的育种应用提供理论基础。

小偃78829是小麦与中间偃麦草经远缘杂交而来的八倍体,前期研究表明小偃78829对锈病表现为免疫。我们利用普通小麦与小偃78829杂交,通过花粉辐射创制出一批易位系,以期将中间偃麦草的抗病基因导入到小麦中。利用条中34(V26)生理小种对所创制的易位系进行条锈病抗性鉴定,筛选到一个对条中34近免疫(IT = 0;)的易位系WTT11。细胞学鉴定表明,它的易位染色体组成为TTh·2DL。利用WTT11与感病品种烟农19构建BC2F1群体,群体细胞学和抗病性鉴定证明外源片段与抗病性连锁。

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图1 WTT11的抗病性鉴定及细胞学分析

利用小麦660K SNP芯片扫描WTT11的基因组,发现其1B染色体短臂顶端0-95.5 Mb区间存在缺失。通过分析外源片段与小麦之间的同源关系,发现外源片段与小麦第6、7同源群部分同源。

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图2 小麦660K SNP芯片分析

此外,利用简化基因组测序(SLAF-seq)开发了10个WTT11外源片段上的PCR标记,这10个标记可以高效追踪其外源片段。利用小麦芯片中的探针序列信息,开发了20个可以区分小麦与中间偃麦草的KASP标记。


李振声课题组博士生杨国堂为第一作者,郑琪副研究员为通讯作者,该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。

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1 杨正瓴

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