專利名稱：小麥抗白粉病基因的抗性遺傳、來源及染色體定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
小麥抗白粉病基因的抗性遺傳、來源及染色體定位，屬于分子生物學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
小麥白粉病是由小麥白粉菌(Erysiphe graminis. f. sp tritici)引起的真菌性 病害，過去僅在具有充沛雨量的海洋性和半大陸性氣候環(huán)境的小麥種植區(qū)流行并造成嚴(yán)重 的產(chǎn)量損失(Bennett, 1984 ;Miranda et al. ，2006)。 20世紀(jì)60年代以來，小麥矮稈、半 矮稈品種的推廣，氮肥施用量的增加，白粉病的危害日趨嚴(yán)重，在世界主要麥區(qū)由次要病害 上升為主要病害，成為影響和限制小麥穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)的一大障礙(王心宇等，2001)。據(jù)統(tǒng)計， 小麥白粉病引起的產(chǎn)量損失一般為5-10%，嚴(yán)重發(fā)生時可高達50%，甚至絕產(chǎn)。如在1990 年，我國小麥白粉病為害面積達1. 8億畝，產(chǎn)量損失達32億公斤(劉萬才、邵振潤，1998)。

發(fā)明內(nèi)容
小麥對白粉病的抗性可分為兩種類型，即由主效基因控制的質(zhì)量抗性和由微效多 基因控制的數(shù)量抗性。質(zhì)量抗性由顯性或隱性單基因控制，已報道的抗白粉病基因絕大多 數(shù)為顯性，僅來自于栽培二粒小麥的Pm5和來自于野生二粒小麥的Pm26為隱性(Law and Wolfe， 1966 ;Lebsock and Briggle， 1974 ;Rong et al. ，2000)。在未定名的抗白粉病基因 中，還有一些為隱性遺傳。Robe和Doussinault (1995)通過苗期離體葉片鑒定發(fā)現(xiàn)，法國的 一個重要抗病品系RE714除含有抗病基因Pm4b夕卜，還含有一個隱性抗病基因MLRE，并推測 該基因來自二粒小麥。Singriln等(2004)在普通小麥品系TA2682c中發(fā)現(xiàn)了兩個抗白粉 病基因，其中一個為隱性，根據(jù)抗性反應(yīng)的不同，將這一隱性基因確定為新的小麥抗白粉病 基因，命名為mlRD30，并利用中國春缺-四體的AFLP標(biāo)記驗證，將其定位到染色體7A上。 在我國，Huang等(2000,2002)鑒定了幾個重要抗病農(nóng)家品種，如紅巻芒、苯三月黃、小白冬 麥、游白蘭和復(fù)壯30，其對白粉病的抗性均受隱性基因控制。小麥對白粉病的數(shù)量抗性又稱 之為慢粉性(Roberts et al. ， 1970 ;Shaner， 1973)、部分抗性(Hautea et al. ， 1987)、田間 抗性或成株抗性(Griffey et al. ， 1993 ;Griffeyand Das， 1994)，由微效多基因控制。少數(shù) 被克服的主效基因的殘效也提供成株的抗性(Nass etal. ，1981 ;Chantret et al. ， 1999)。
迄今已在小麥基因組的36個基因位點鑒定了 52個主效抗白粉病基因(Huang et al. ，2004 ;Zhu et al. ，2005 ;Miranda et al. ，2006)(表1)。這些基因不是隨機分布在基 因組中(表2)，而是成簇存在于基因的富集區(qū)域(Gell et al. ， 1996a， b)。小麥抗白粉病 基因共有三類來源一類來源于普通小麥，包括Pmla、Pmle、Pm3、Pm5b-5e、Pm9、PmlO、Pm11、 Pml4、 Pml5、 Pm23、 Pm24、 Pm28、 Pm38、 Pm39 ;第二類來源于小麥近緣種，包括Pmlb (栽培一 粒小麥)，Pmlc ( —粒小麥)、Pmld(斯卑爾塔小麥)，Pm4a、 Pm5a(栽培二粒小麥)，Pm4b、 Pm33(波斯小麥)，Pm6、Pm27、Pm37(提莫菲維小麥)，Pml6、Pm26、Pm30、Pm31、Pm36 (野生二 粒小麥)和Pm25 (野生一粒小麥)；第三類來源于小麥近緣屬，包括Pm7、Pm8、Pml7、Pm20 (黑 麥)，Pml2、Pm32 (擬斯卑爾脫山羊草)，Pml3 (高大山羊草)，Pm2、Pml9、Pm34、Pm35 (粗山羊草)，Pm21 (簇毛麥)，Pm 29(卵穗山羊草)。其中PmlO， Pmll， Pml4和Pml5只抗冰草屬白 粉病菌，不抗小麥白粉病(Tosa et al. ，1987 ;1988 ;1990)， Pml7是Pm8的等位基因(Hsam andZeller 1997) ， Pml8和Pm22均為Pml的等位基因，分別被重新定名為Pmlc和Pmle (Hsam etal. ，1998 ;Singriln et al. ，2003)。另外，最近有關(guān)學(xué)者從栽培一粒小麥、提莫菲維小 麥、烏拉爾圖小麥和兩個單粒小麥品種中分別發(fā)現(xiàn)了新的小麥抗白粉病基因，依次命名為 NCA4， NCAGll， PmU， Mlm2033， Mlm80， Pm37(Srnic et al. ，2005 ;Qiu et al. ，2005 ;Yao et al. ，2006 ;Perugini et a12008)。 對白粉病抗性基因進行染色體定位的經(jīng)典方法是利用單體分析。1954年，美國密 蘇里州大學(xué)E.R. Sears從普通小麥品種中國春(CS)中獲得了全套的小麥單體、三體、端體 及缺體和四體衍生系，為小麥抗病基因染色體定位提供了材料，促進了小麥抗病基因染色 體定位研究的發(fā)展。當(dāng)前，采用單體或端體分析等細胞遺傳學(xué)方法，已將絕大多數(shù)抗白粉病 基因定位于染色體或染色體臂上(表1)。 DNA分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用提高了小麥抗白粉病基因定位的可靠性。如利用 單體分析曾將Pml2定位于6A上，Jia(1996)通過RFLP分析將其重新定位于6BS-6SS. 6SL 上；Pml6曾被定位到4A上，羅英皓(2003)通過SSR分析將其重新定位在5BS上；Pm24原 定位于6D上(Huang et al. ， 1997b) ， Huang (2000)通過SSR分析將其重新定位于ID上； Singriin (2003)通過SSR和AFLP分析將其重新定位于7A染色體上，并且認為Pm22為Pml 的等位基因，定名為Pmle。
權(quán)利要求
小麥對白粉病的抗性可分為兩種類型，即由主效基因控制的質(zhì)量抗性和由微效多基因控制的數(shù)量抗性，質(zhì)量抗性由顯性或隱性單基因控制，已報道的抗白粉病基因絕大多數(shù)為顯性，僅來自于栽培二粒小麥的Pm5和來自于野生二粒小麥的Pm26為隱性(Law and Wolfe，1966；Lebsock and Briggle，1974；Ronget al.，2000)，在未定名的抗白粉病基因中，還有一些為隱性遺傳。Robe和Doussinault(1995)通過苗期離體葉片鑒定發(fā)現(xiàn)，法國的一個重要抗病品系RE714除含有抗病基因Pm4b外，還含有一個隱性抗病基因MLRE，并推測該基因來自二粒小麥，Singrün等(2004)在普通小麥品系TA2682c中發(fā)現(xiàn)了兩個抗白粉病基因，其中一個為隱性，根據(jù)抗性反應(yīng)的不同，將這一隱性基因確定為新的小麥抗白粉病基因，命名為mlRD30，并利用中國春缺-四體的AFLP標(biāo)記驗證，將其定位到染色體7A上，在我國，Huang等(2000，2002)鑒定了幾個重要抗病農(nóng)家品種，如紅卷芒、苯三月黃、小白冬麥、游白蘭和復(fù)壯30，其對白粉病的抗性均受隱性基因控制，小麥對白粉病的數(shù)量抗性又稱之為慢粉性(Roberts et al.，1970；Shaner，1973)、部分抗性(Hautea et al.，1987)、田間抗性或成株抗性(Griffey et al.，1993；Griffeyand Das，1994)，由微效多基因控制，少數(shù)被克服的主效基因的殘效也提供成株的抗性(Nass etal.，1981；Chantret et al.，1999)。
全文摘要
小麥白粉病是由小麥白粉菌(Erysiphe graminis.f.sp tritici)引起的真菌性病害，過去僅在具有充沛雨量的海洋性和半大陸性氣候環(huán)境的小麥種植區(qū)流行并造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。20世紀(jì)60年代以來，小麥矮稈、半矮稈品種的推廣，氮肥施用量的增加，白粉病的危害日趨嚴(yán)重，在世界主要麥區(qū)由次要病害上升為主要病害，成為影響和限制小麥穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)的一大障礙。據(jù)統(tǒng)計，小麥白粉病引起的產(chǎn)量損失一般為5-10％，嚴(yán)重發(fā)生時可高達50％，甚至絕產(chǎn)。如在1990年，我國小麥白粉病為害面積達1.8億畝，產(chǎn)量損失達32億公斤。
文檔編號C12N15/29GK101760458SQ20081023799
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者李祥 申請人:李祥