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春小麦突变体D51抗秆锈病基因SSR标记及差异表达基因研究

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 自然科学奖

获奖等级： 三等奖

第一完成单位： 黑龙江省农业科学院生物技术研究所

获奖时间： 2017

摘要： 一、项目来源： 黑龙江省自然科学基金重点项目 编号：ZJN0704 二、研究目的意义 小麦秆锈病是小麦生产中最易造成毁灭性的病害之一,一直受到国内外植物病理学者和小麦育种者的重视。随着携带R基因的抗病品种的推广应用，出现抗病品种抗性丧失的现象，从而暴露出R基因的缺点：抗性不持久 。抗病种质资源的创新、抗病基因的遗传规律及分子标记研究，对小麦抗病育种及小麦生产具有重要的现实意义 三、预期的研究成果和水平 1.对突变体D51进行抗秆锈病抗性基因遗传分析，明确突变体抗病基因对数、显隐性。 2.获得小麦抗秆锈病的SSR标记，并计算目的基因与标记的遗传距离，为标记辅助育种奠定基础。 3.对诱导表达的与抗秆锈病反应相关基因进行研究，以期为抗病基因克隆及抗病机理研究提供重要线索。 4.选育出优质、高产、抗病的春小麦新品系2-3个。 5.发表学术论文5篇。 6.培养硕士研究生2-3名。 四、项目完成的主要工作 （1） 对突变体D51进行抗秆锈病抗性基因遗传分析，明确了突变体D51抗病性受一对显性基因控制，且为全生育期表达的抗性基因； （2） 利用675对小麦SSR引物和185株突变体D51/龙6239 F2作图群体对突变体中抗秆锈基因进行标记、定位，将抗性基因定位在5D染色体的短臂上。其中SSR标记Xgwm190和Xwmc150与该基因的遗传距离分别为18.58和21.33cM，并分别位于目的基因的两侧。 （3）利用CDNA-AFLP技术对秆锈菌-小麦互作过程中差异表达基因进行分析，获得的5个TDF核苷酸序列，分别与抗逆或抗病诱导基因的序列有较高的同源性，很可能是抗病信号传导的“识别序列”或参与抗病信号的传导的防御基因，它们在小麦抗秆锈病反应中起重要作用 （4）育成品系5个，分别是09K215、09K210、09-1702和09-1704，其中D51参加2010年省区域试验 五、发表相关研究论文6篇 六、与国内外同类研究相比较水平 中国小麦秆锈菌种群体结构的一个明显特点是主流小种的种类和频率长期不变，21号小种群，特别是小种21C3一直占绝对优势。本研究首次经辐射和组织培养获得春小麦突变体D51，它对我国主流秆锈小种21C3CPH、21C3CTR和34C2等均表现抗性。所以，此突变体材料的获得和抗性基因的确定及应用具有实际意义。利用SSR技术和D51/龙6239 F2分离群体对SrD51基因进行标记，将SrD51定位在5D染色体的短臂上，在此区域内还未见有相关标记的报道，很可能是一个新基因。为Sr新基因的发现和利用提供理论依据。 七、创新点 1）利用SSR技术和D51/龙6239 F2分离群体对SrD51基因进行标记，将SrD51定位在5D染色体的短臂上，在此区域内还未见有相关标记的报道，很可能是一个新基因。为Sr新基因的发现和利用提供理论依据 2）本研究利用cDNA-AFLP技术对秆锈菌-小麦互作过程中差异表达基因进行分析，为Sr基因克隆和抗秆锈病生理机制的研究提供宝贵材料 八、社会效益及存在的问题 通过本课题的深入研究，为小麦的分子育种提供了重要技术支撑和理论依据，但也存在一定问题如遗传连锁图谱密度不足，不能够完全克隆候选基因等，需要进一步加强研究。 九、历年获奖情况 无

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