專利名稱：一種小麥赤霉病新抗源的選育及鑒定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及小麥赤霉病新抗源的創(chuàng)制與鑒定方法，屬于小麥生物技術育種領域。二. 背景技術由未谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum， Schw)引起的小麥赤霉病是一個世界范圍 內的病害，不僅造成嚴重的產量損失，而且病麥粒殘留的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 (deoxynivalenol,DON)等真菌毒素，嚴重威脅人畜的健康。目前世界上公認的小麥赤 霉病抗源有中國的蘇麥3號，寧7840，望水白等，但這些小麥品種均攜有共同的位于3B 染色體的抗性基因(Kolb, F丄"Crop Sci， 2001， 41: 611-619; Zhang, X.， Euphytica， 2004, 139:59-64)，使得小麥抗源單一，很難育成高抗赤霉病且抗性持久的小麥品種，應用于 商業(yè)化生產。因此需要發(fā)掘并創(chuàng)制新的抗源用于小麥抗赤霉病育種中。小麥族其他屬中，蘊藏著多種多樣的普通小麥中所不具備的而為育種發(fā)展所需要的 性狀基因。通過遠緣雜交、染色體操縱及基因工程技術，可以將這些基因結合于小麥中， 從而豐富小麥的遺傳基礎。由于現(xiàn)代育種過程所造成的遺傳基礎狹窄及普通小麥內基因 資源的貧乏,使得從小麥近緣種屬轉移抗性有利基因的研究具有非常重要的意義。鵝觀 草、大賴草等近緣種屬已被確定為高抗赤霉病(Chen， P.D., Theor Appl Genet, 2005， 111: 941-948)。本發(fā)明將鵝觀草赤霉病抗性基因轉入普通小麥，創(chuàng)制了抗赤霉病小麥新抗源 "ZE01"，并利用細胞遺傳學標記與分子標記對此抗源進行鑒定。三.發(fā)明內容本發(fā)明需要解決的問題是創(chuàng)造抗赤霉病小麥抗源，并利用與抗性基因連鎖的分子 標記進行基因型驗證，使之成為可以用于小麥赤霉病抗病育種的種質材料。本發(fā)明的技術方案為1.抗赤霉病小麥新抗源"ZE01"的創(chuàng)制。2. "ZE01"抗性基因的細胞與分子驗證。1.抗赤霉病小麥新抗源"ZE01"的創(chuàng)制。a) 以中國春小麥為母本(早)與鵝觀草($ )雜交；b) 雜交14天后幼胚置于MS培養(yǎng)基進行組織培養(yǎng)，自發(fā)產生染色體斷裂與重組，獲 得雜種F,植株； C)以F,植株作為母本(早)，與中國春小麥($)回交，得到Bd植株；d) 對Bd植株鏡檢根尖分生細胞染色體數(shù)目，選擇2n-42，赤霉病抗性明顯優(yōu)于中國春的植株套袋自交，得到BdF^直株；e) 對BdF^直株選擇赤霉病抗性明顯優(yōu)于中國春的植株套袋自交，得到BdF2植株;f) 對BdF2植株重復步驟e)所述操作，得到BdF3植株；g) 選擇高抗赤霉病的BdF3植株，套袋自交，得到BdF4植株；h) 選擇高抗赤霉病的BdF4植株，得到抗赤霉病小麥新抗源"ZE01"。 2.抗赤霉病小麥新抗源"ZE01"的細胞學與分子驗證。a) 剪取"ZE01"的根尖，進行細胞學壓片，進行C-分帶分析，獲得染色體C-帶資料;b) 剪取"ZE01"植株的葉片，提取全基因組DNA;c) 選取簡單重復序列標記(SSR)引物gwml49和barc025，進行PCR擴增，擴增產 物在6g/100ml聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離后，獲得分子標記資料，確定小麥赤霉病 新抗源。本發(fā)明的效果是本發(fā)明創(chuàng)制的小麥赤霉病新源ZE01含有來自鵝觀草的赤霉病抗 性基因，并可以用C-分帶及簡單重復序列標記(SSR)引物進行驗證。與現(xiàn)有的赤霉 病抗源蘇麥3號、望水白、寧7840相比，該抗源的抗性基因位于不同的染色體上，屬 于不同的抗性基因，可以用于抗性基因聚合育種，有效地提高小麥品種的赤霉病抗性， 有助于克服目前小麥赤霉病抗性育種中抗源單一、抗性難以超越蘇麥3號的難題。本發(fā) 明用于檢測驗證的簡單重復序列標記(SSR)引物，與該抗源抗性基因緊密連鎖。以該 抗源作為小麥赤霉病抗性改良親本進行雜交選育過程中，該引物可以有效地檢測育種后 代中抗性基因是否存在，從而進行分子標記輔助選擇。也可以應用該引物檢測未知遺傳 背景或可疑遺傳背景的小麥材料中，該抗性基因的真?zhèn)涡浴Ｋ?


附圖1:根尖染色體C-帶帶型 附圖2: "ZE1"分子標記Xgwm149的電泳圖譜M:分子量標準1.ZE01 2.中國春3.鵝觀草4-6.其他BdF4植株 附圖3: "ZE1"分子標記Xbarc025的電泳圖譜M:分子量標準1.ZE01 2.中國春3.鵝觀草4-6 .其他BdF4植株 五.具體實施方式
1.以中國春小麥為母本(早)與鵝觀草(纟)雜交，取雜交14天后幼胚置于MS培
養(yǎng)基進行組織培養(yǎng)，直接獲得雜種Ft幼苗。將Fi幼苗移至盆缽，等F,植株抽穗后，以 其作為母本(早)，與中國春小麥($)回交，得到Bd植株。對BQ植株鏡檢根尖分 生細胞染色體數(shù)目，選擇2n=42，赤霉病病小穗率低于15%的植株套袋自交，得到BdF, 植株。重復鑒定，選擇與套袋自交工作，直至得到BdF4植株。選擇赤霉病抗性鑒定中 病小穗率低于10%的植株，作為新抗源的備選材料"ZE01"。2. 剪取"ZE01"長約l-1.5cm的根尖，冰水固定24h后，利用45%醋酸進行細胞學 壓片。選取分裂相較好的壓片，進行C-分帶分析，獲得各染色體C-帶資料。C-帶結果(附 圖l)可以看出，"ZE01"有1對染色體的端帶來自于鵝觀草。3. 剪取"ZE01"、中國春、鵝觀草及其他BdF4植株的葉片，提取全基因組DNA， 選取簡單重復序列標記(SSR)引物gwml49和barc025，進行PCR擴增，擴增產物在 6g/100ml聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離后，獲得分子標記資料。分離結果(附圖2， 3) 可以看出，"ZE01"攜帶鵝觀草的特定分子標記。
權利要求
1.一種小麥赤霉病新抗源的選育及鑒定方法，其特征在于創(chuàng)造抗赤霉病小麥抗源，并利用細胞學與分子標記進行基因型鑒定，使之成為可以用于小麥赤霉病抗病育種的種質材料。
2. 根據權利要求1所述小麥赤霉病親抗源的選育及鑒定方法，其特征在于抗赤霉病小 麥抗源為1) 以中國春小麥為母本(早)與鵝觀草($ )雜交；2) 雜交14天后幼胚置于MS培養(yǎng)基進行組織培養(yǎng)，自發(fā)產生染色體斷裂與重組，獲 得雜種F^直株；3) 以F,植株作為母本(早)，與中國春小麥($)回交，得到Bd植株；4) 對Bd植株鏡檢根尖分生細胞染色體數(shù)目，選擇2ii=42，赤霉病抗性明顯優(yōu)于中 國春的植株套袋自交，得到BdFi植株；5) 對BdF!植株重復步驟4)所述操作，得到BdF2植株；6) 對BdF2植株重復步驟4)所述操作，得到BdF3植株；7) 選擇高抗赤霉病的BdF3植株，套袋自交，得到BdF4植株；8) 選擇高抗赤霉病的BdF4植株，得到抗赤霉病小麥新抗源"ZE01"。
3. 根據權利要求1所述小麥赤霉病新抗源的選育及鑒定方法，其特征在于抗赤霉病小 麥抗源的細胞與分子鑒定方法由以下幾步驟構成1)剪取"ZE01"的根尖，進行細胞學壓片，進行C-分帶分析，獲得染色體C-帶資料；b) 剪取"ZE01"植株的葉片，提取全基因組DNA;c) 選取簡單重復序列標記(SSR)引物gwml49和barc025，進行PCR擴增，擴增產 物在6g/100ml聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離后，獲得分子標記資料，確定小麥赤霉病 新抗源"ZE01"的準確性。
全文摘要
本發(fā)明涉及小麥赤霉病新抗源的創(chuàng)制與鑒定方法，屬于小麥生物技術育種領域。利用“中國春”小麥與小麥近緣種屬鵝觀草，通過有性雜交、幼胚培養(yǎng)與回交技術獲得的含有鵝觀草赤霉病抗性基因的小麥新抗源。這個小麥新抗源的抗性基因與蘇麥3號攜有的位于3B染色體的抗性位點不同，并可用特異性分子標記進行檢測。這個小麥赤霉病新抗源的獲得，將有助于實現(xiàn)抗源多樣化，擴大小麥品種赤霉病抗譜，解決小麥品種因抗源單一，難以選育高抗赤霉病病小麥品種之難題。
文檔編號A01H1/02GK101209024SQ20071019235
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權日2007年12月25日
發(fā)明者旭 張, 秦浚川, 臧宇輝, 陳慶標, 馬鴻翔 申請人:南京大學