小麦品种“唐麦4号”抗白粉病基因的分子标记与染色体定位

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中国小麦品种对白粉病的抗性反应与抗病基因检测_李洪杰

Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00943
中国小麦品种对白粉病的抗性反应与抗病基因检测
李洪杰 *
摘
王晓鸣
宋凤景
பைடு நூலகம்
伍翠平
武小菲
张
宁
周
阳
张学勇
中国农业科学院作物科学研究所 / 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程 , 北京 100081
Received(收稿日期 ): 2010-11-29; Accepted(接受日期): 2011-03-08.
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作物学报
第 37 卷
Using the markers specific for resistance genes, the results of molecular detection demonstrated that 43.2% of the commercial cultivars contained gene Pm8. This gene was detected in the wheat lines involved in the national wheat yield trails at a high frequency. Genes Pm4a and Pm21 were detected mainly in the wheat lines or cultivars that were developed in the Yangtze River region. Some cultivars highly resistant to powdery mildew may possess other resistance genes that warrant further determination. Keywords: Wheat; Disease resistance; Powdery mildew; Resistance gene; Pm8; Pm4; Pm21

小麦白粉病抗性基因的来源及染色体定位_2888

小麦白粉病抗性基因的来源及染色体定位1 小麦白粉病的抗性基因的来源1930年澳大利亚学者Waterhouse首次报道小麦品种Thew携带一个显性抗白粉病基因，以后对小麦白粉病基因的抗性表现及遗传特点的研究有了较大的进展。

小麦白粉病抗性基因主要来自普通小麦本身及其近缘种属：来源于普通小麦的抗病基因包括 Pm1(a-c)、Pm3(a-j)、Pm5e、Pm9、Pm10、Pm11、Pm14、Pm15、Pm18（=Pm1c）、Pm22、Pm23、Pm24、Pm28、Pm29。

来源于小麦近缘种的抗病基因包括Pm1d（斯卑尔脱小麦, Triticum spelta），Pm5(a-d)（栽培二粒小麦, Triticum dicoccum S.），Pm4b（波斯小麦, T. carthlicum Nevski），Pm25（野生一粒小麦, Triticum boeoticum B oiss），Pm16、Pm26、Pm30、Pm31和Pm36（野生二粒小麦, Triticum dicoccoides Korn[3][4][5][6]），Pm6、Pm27和Pm37（提莫菲维小麦, T.timopheevii zhuk.），Pm38（硬粒小麦，Triticum durum Desf）。

来源于小麦近缘属的包括Pm7、Pm8、Pm17和Pm20（黑麦, Secale cereale），Pm12、Pm32（拟斯卑尔脱山羊草,Triticum speltoides），Pm13（高大山羊草, Ae. Iongissimum)，Pm21（簇毛麦，Dasypyrum villosum)，Pm33（小伞山羊草, Aegilops umbellulata），Pm2、Pm19、Pm34和Pm35（粗山羊草, Aegilops tauschii）。

其中，Pm10、Pm11、Pm14和Pm15只抗偃麦草专化型白粉病，而不抗小麦白粉病。

除已定名的Pm基因外，还发现了一些尚不明确的抗白粉病基因，如Bennet（1984）发现Mld来自硬粒小麦（Triticum durum Desf）。

小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助育种研究_王竹林

麦类作物学报　2011,31(5):819-823Jo urna l of T riticeae Cr ops小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助育种研究王竹林,王艺桦,刘联正,奚亚军,刘曙东(西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100)摘　要:P m4是我国目前有效的小麦抗白粉病基因之一,该基因对陕西关中当前流行的白粉病菌系关中4号表现高抗。

本研究利用与Pm4基因紧密连锁的ST S470分子标记对7个小麦品种间的6个杂交组合F3代单株进行分子标记检测并结合田间抗性鉴定筛选出抗病单株14个。

对由这14个单株衍生出的64个F5代品系进行分子检测和田间抗性鉴定,发现53个品系表现抗病,占总品系的82.81%,其中51个抗病品系可以检测到与Pm4基因紧密连锁的ST S470特异带,占总品系的79.69%。

本研究结果表明,ST S470是Pm4基因的可靠标记,可有效的用于分子标记辅助育种。

关键词:小麦;白粉病;抗病基因;Pm4;分子标记辅助选择中图分类号:S512.1;S435.121.4+6 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2011)05-0819-05Molecular Marker Assisted Selection for Powdery MildewResistance Gene Pm4in Wheat BreedingW ANG Zhu-lin,W ANG Yi-hua,LIU Lian-zheng,XI Ya-jun,LIU Shu-dong(College of Ag ron omy,Northw est A&F University,Yan gling,S haan xi712100,China)A bstract:Pm4,a high resistant gene to the prevalent race Guanzho ng4of pow de ry mildew pathogen, is one of the m ost effective wheat pow dery mildew resistant gene in China.M olecular ma rker assistant selection is no t limited by environm ent and cro pping season,its application in the breeding prog ram can improvement the accuracy of selectio n and breeding efficiency.In this study,14disease resistant F3plants from six crosses of seven pa rents w ere selected by both STS470marke r and field disease te st. Sixty four F3lines,derived from the14F3plants,w ere tested in the field and screened by m olecular marke r S TS470.Am ong the64lines,there w ere53lines(82.8%)showed hig h resistance to the pow-dery mildew,of w hich51line s(79.7%)w ith re sistant m olecular marker STS470.The results show ed that S TS470w as a reliable molecular marker fo r screening Pm4resistant gene and it could be effectiv ely used in w heat breeding.Key words:Wheat;Pow dery mildew;Resistance gene;Pm4;M arker assisted selection 小麦白粉病是由小麦白粉菌(B lumer ia gra-minis f.sp.tr itici)引起的真菌性病害,是我国小麦生产的主要病害之一,成灾频率高、流行范围广。

与小麦抗白粉病基因Pm37连锁的分子标记及其应用的生产技术

小麦白粉病。
小麦传统育种在过去几十年中，取得了瞩目成就。然而，传统育种往往具有一定的盲目性，无法保持稳定的增长。利用分子育种则可以在较少的回交代数中去除不利基因，加速育种进程
（Chhetri et al. Development of robust molecular markers for marker-assisted selection of leaf rust resistance gene Lr23 in common and durumwheat breeding programs. Molecular Breeding. 2017, 37: 21）。在小麦抗病分子育种过程中，遗传标记的开发及遗传连锁图谱的构建起到了至关重要的作用。迄今已经发表了多张四倍体和六倍体小麦的遗传图谱，小麦参考基因组序列不断完善（The InternationalWheat Genome Sequencing Consortium. Shifting the limits in wheat research andbreeding using a fully annotated reference genome[J]. Science, 2018, 361(6403): eaar7191；Ling et al. Genome sequence of the progenitor of wheat AsubgenomeTriticumurartu[J]. Nature, 2018, 557:424-428；Zhao et al. TheAegilopstauschii genome reveals multiple impacts of transposons[J]. Natureplants, 2017, 3: 946955），小麦优异基因分子标记的开发效率大大提高，这有效促进了小麦抗病分子育种的进程（Semagn et al. Single nucleotide polymorphismgenotyping using kompetitive allele specific PCR (KASP): overview of thetechnology and its application in crop improvement. Molecular Breeding. 2016,33:1–14.）。

4个小麦品种的抗白粉病遗传分析

第!!卷增刊!""#年$月石河子大学学报（自然科学版）%&’()*+&,-./.01/2)/30(4/56（7*5’(*+-8/0)80）9&+:!!-’;:%’+:!""#文章编号：<""$=$>?>（!""#）1@=""<A=">!个小麦品种的抗白粉病遗传分析!刘红彦<，侯文邦!，常阳<，王飞<，杨共强<，何文兰<，宋玉立<（<河南省农科院植保所，河南郑州#A"""!；!河南科技大学，河南洛阳#$<"">）摘要：抗病品种郑><A、BC?$=!D=<!和E<<>?=<D=!=<>=<!，与感病品种豫麦#E号杂交的F<代表现抗病，F!代抗、感单株的分离比例为>：<，表明这>个品种均携带<对显性抗病基因。

7E$<?E=!和豫麦<?号的杂交F<代对白粉病表现高感，F!代抗、感单株的分离比例为<：>，由此推断7E$<?E=!对白粉病的抗性由<对隐性基因控制。

关键词：小麦；白粉病；抗病性；遗传分析中图分类号：-#>AG<!<G#H#文献标识码：I小麦白粉病是由!"#$%&’()"*+%,%$,:4;:-"%-%.%引起引的世界性小麦病害，也是我国小麦常发性病害之一，尤以黄淮和西南麦区发病较重，被害麦田一般减产AJ K<"J，严重的病田减产!"J以上［<］。

实践证明，种植抗病品种是经济、有效、安全的防治手段。

但由于利用传统的育种手段，聚合优质、高产和抗病基因比较困难，育种者偏重于小麦的产量和品质，所以培育的品种大多数感染白粉病。

小麦白粉病抗性遗传分析和分子标记筛选

２００６届硕士学位毕业论文裹７责农７７５的白粉病抗性分离分析Ｔａｂｌｅ７ＳｅｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｕｉ·ｎｏｎ９７７５ｆｏｒｐｏｗｄｅｒｙｍｉｌｄｅｗｒｅｓｉｓｔａｎｃｅＣＳＸ责农７７５０４８１３６１３３：１０．０６１＞０．７５Ｆ２分离群体ｃｓ，，贵农７”白交一代０４８１２４１０３：１０．１５７＞Ｏ＾５分离群体ＣＳ３／贵农７７５回交群体０４８４１３１１１：１０．０４２＞Ｏ．７５表８节燕２０００－１的白粉病抗性分离分析Ｔａｂｌｅ８Ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ∞面ｙ豳ｏｆＪｉｅ－ｙａｎ２０００－１ｆｏｒｐｏｗｄｅｒｙｍｉｌｄｅｗｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ据徐如宏等［５３１‘小麦抗病种质贵农７７５中抗白粉病基因的ＲＡＰＤ标记》报道，对贵农７７５、ＣＳ、相应Ｆ２分离群体的抗、感ＤＮＡ池以及节燕２０００－１、ＣＳ、相应分离群体的抗、感ＤＮＡ池作了Ｐｍ２１的ＳＣＡＲ标记鉴定．两对引物所得片段与确定含Ｐｍ２１的材料９２Ｒ１３７、６ＶＳ／６ＤＬ均完全一致，Ｐｍ２１Ｃ、Ｐｍ２１Ｄ的目的片段为１４００ｂｐ（图３），Ｐｍ２１Ｄ、Ｐｍ２１Ｅ的目的片段为１２６５ｂｐ（图４），可证明贵农７７５和节燕２０００－１含Ｐｍ２１显性抗白粉病基因·图３，膨圮、／ｈ２／０引物的Ｐ僳扩增一为ＤＬ２０００，Ｉ为中国春，２为９２Ｒ１３７，３为６Ｖ￥／６ＤＩ．，４为贵农７７５。

５为节燕２０００－１，Ｂ为节燕９８－７，７于映红小麦白粉病抗性遗传分析与分子标记筛选为中国春／责农７７５的Ｆｚ感池，８为中国春／贵农７７５的巳抗池，９为中国春／节燕２０００－－１的巳巷池，１０为中国春／节燕２０００－１的巳抗池，箭头示特异带Ｆｉｇ．３ＰＣＲｐｒｏｄｕｃｔｓｕｓｉｎｇｐｒｉｍｅｒｓＯｆＰｍ２１ＣａｎｄＰｍ２１ＤＭｉｓｔｈｅＤＮＡｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｍａｒｋｅｒ；ｌａｎｅ１ｉｓＣＳ：ｌａｎｅ２ｉｓ９＂２Ｒ１３７；ｌａｎｅ３ｉｓ６ＶＳ／６ＤＬ；ｌａｎｅ４ｉｓＣ＿ｍｉ·ｎｏｎｇ７７５；ｌａｎｅ５ｉｓＪｉｅ－ｙａｎ２０００－１；ｌａｎｅ６ｉｓＪｉｅ－ｙａｎ９８－７；ｌａｎｅ７ｊＩＣＳ／Ｃ，ｕｉ－ｎｏｎ９７７５ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｐｏｏｌｏｆＦ２ｐｌａｎｔｓ；ｌａｎｅ８ｊＩＣＳ／ＣｍＪ－ｎｏｎｇ７７５ｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｏｏｌｏｆＦｚｐｌａｎｔｓ；ｌａｎｅ９ｊＩＣＳ／ＪＪｅ－ｙａａ２０００－ＩＳＵＬｓｃｅｐｆｉｂＩｃｐＯＯｌｏｆＦ２ｐｋ，，ｅｔｓ；Ｊａｎｅ］０ｉｓＣＳ／Ｊｌｅ－ｙａａ２０００－１ｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｏｏｌｏｔＦ２ｐｌａｎｔｓ；Ａ珏ｗｓｈｏｗｓｔｈｅｌ４００ｂｐｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄ．圈４，昭，Ｄ、／］ｅ２ｉＥ引物的Ｐ豫扩增一为ＤＬ２０００，１为中国春，２为９２Ｒ１３７，３为６ＶＳ／ｅＤＬ，４为责农７７５，５为节燕２０００－１，６为节燕９８－７，７为中国春／责农７７５的Ｆ２感池．８为中国春／贵农７７５的Ｆｚ抗池，９为中国春／节燕２０００－１的＾露池，１０为中国春／节燕２０００－１的Ｆ２抗池，箭头示特异带Ｆｉｇ．４ＰＣＲｐｒｏｄｕｃｔｓｕｓｉｎｇｐｒｉｍｅｒｓｏｆＰ，ｎ２１ＤａｎｄＰｍ２１ＥＭｊｓｔｈｅＤＮＡｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｍａｒｋｅｒ，ｌａｎｅ１ｉｓＣＳ：ｌａｎｅ２ｉｓ９２Ｒ１３７：ｌａｎｅ３ｉｓ６ＶＳ／６ＤＬ；ｌａｎｅ４ｉ‘Ｇｕｉ—ｎｏｅｇ７７５；ｌａｎｅ５ｉｓＪｉｅ－ｙａｎ２０００－１；ｌａｎｅ６ｉｓＪｉｃ－ｙａｎ９８－７；ｌａｎｅ７ｉｓＣＳ／Ｃｍｉ－ａｏｎ９７７５ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｐｏｏｌｏｆＦ２ｐｌａｎｔｓ；ｌａａｅ８ｉｓＣＳ／Ｇｅｉ－ｎｏｎ９７７５ｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｏｏｌｏｆＦｚｐｌａｎｔｓ；ｌａｎｅ９ｉｓＣＳ／Ｊｉｅ－ｙａｎ２０（Ｘ）－ＩｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｐｏｏｌｏｆＦ２ｐｌａｎｔｓ；ｉｎｅｅｌＯｉｓＣＳ／Ｊｉｅ－ｙａｎ２０００－１ｒｅｓｉｓｅａａｔｐｏｏｌｏｆＦ２ｐｌａｎｔｓ；．Ａｒｒｏｗｓｈｏｗｓｔｈｅｌ２６５ｂｐｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄ．４．３节燕９８－７的白粉病抗性遗传分析为了研究节燕９８－７白粉病抗性遗传，用离体叶段培养法、单孢白粉菌接种技术，对ＣＳＸ节燕９８－７的Ｆ１、ＣＳ×节燕９８．７和２００８６Ｘ节燕９８－７的Ｆ２分离群体、ｃｓ０节燕９８－７自交一代的分离群体、多代回交群体材料进行了白粉病抗性鉴定。

小麦抗白粉病相关基因Pm41的功能型分子标记及其应用[发明专利]

专利名称：小麦抗白粉病相关基因Pm41的功能型分子标记及其应用
专利类型：发明专利
发明人：刘志勇,李淼淼,王振忠,李贝贝,董玲丽,陆平,吴秋红,陈永兴
申请号：CN201910602364.X
申请日：20190705
公开号：CN112176083B
公开日：
20220412
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了小麦抗白粉病相关基因Pm41的功能型分子标记及其应用。

以小麦的基因组DNA为模板，采用引物F和引物R组成的引物对扩增得到的DNA片段即为分子标记Pm41‑427。

引物F为序列表的序列8所示的单链DNA分子，引物R为序列表的序列9所示的单链DNA分子。

应用本发明提供的分子标记Pm41‑427，能快速筛选出具有白粉病抗性的小麦材料，从而加速小麦新品种的育成步伐。

本发明具有重要的理论意义和经济价值。

申请人：中国科学院遗传与发育生物学研究所
地址：100101 北京市朝阳区北辰西路1号院2号
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：闫书宁
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小麦抗白粉病近等基因系遗传背景的分子标记检测

第30卷第3期2004年3月　205～209页作　物　学　报ACT A AG RONOMICA SI NICA V ol.30,N o.3pp.205～209　Mar.,2004小麦抗白粉病近等基因系遗传背景的分子标记检测田清震　周荣华　贾继增3Ξ(中国农业科学院作物品种资源研究所,农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室,北京100081)摘　要　利用AF LP分子标记技术,对近年来培育的几套近等基因系的遗传背景进行检测,发现所检测到的遗传多样性主要集中于供体亲本之间,而近等基因系内部已达到很高的遗传一致性;包含Pm4b的近等基因系、包含Pm2/Pm6的近等基因系与轮回亲本遗传上比较接近,其内部选系之间也达到很高的一致性,是理想的近等基因系;发现Pm21中簇毛麦的特异条带,以及Pm13中高大山羊草的特征条带,可用于抗病基因的鉴定。

关键词　小麦;近等基因系;AF LP(Amplified Fragment Length P olym orphism);白粉病抗性中图分类号:S511Molecular Evaluation on the B ackground of Wheat N ear Isogenic Lines for Powdery Milde w R esistanceTIAN Qing2Zhen,ZH OU R ong2Hua,J IA Ji2Z eng3(Institute o f Crop G ermplasm Resources,Chinese Academy o f Agricultural Science;K ey Laboratory o f Crop G ermplasm&Biotechnology,Ministry o f Agriculture,Bei2 jing,100081,China)Abstract　The genetic background of several near isogenic lines(NI Ls)for wheat powdery m ildew resistance were evaluat2 ed with the AF LP rge genetic variance was detected am ong donor parents of the NI Ls,and g ood genetic consis2 tency was found in between the NI Ls.The NI L with Pm4b and the NI L with Pm2/Pm6was much sim ilar to the recurrent parent Bainong3217genetically.Characteristic bands of the resistance gene to powdery m ildew Pm21and Pm13were found,which could be used in the identification of the disease resistance genes and the near isogenic lines.K ey w ords　Wheat;Near isogenic lines;AF LP(Am plified Fragment Length P olym orphism);P owdery m ildew resistance 小麦白粉病(Erysiphe graminis DC.f.sp.tritici)是由小麦白粉菌(Erysiphe graminis DC.f.sp.tritici Marshal.)引起的真菌性病害,由于白粉菌生理小种的变异及抗源品种的单一布局,包括Pm8在内的许多抗白粉病基因丧失了抗性。

小麦白粉病成株抗性和抗倒伏性及穗下节长度的QTL定位

小麦白粉病成株抗性和抗倒伏性及穗下节长度的 QTL 定位
张坤普 1 赵亮 1 海燕 2 陈广凤 3 田纪春 1,*
(1 国家作物生物学重点实验室 / 山东农业大学小麦品质育种研究室, 山东泰安 271018; 2 河南省农作物新品种重点实验室 / 河南省农业科学院, 河南郑州 450002; 3 德州学院农学系, 山东德州 253015)
别为 9.6%~11.3%和 21.2%~26.1%, 遗传效应表现为加性和部分显性, 其抗病等位基因均来自抗病亲本百农 64。对小麦抗倒伏性的 QTL 研究较少, Keller 等[8]检测到 9 个与小麦抗倒伏性相关的 QTL, 单个 QTL 可解释 6.6%~32.1%的表型变异, 其中 3 个 QTL 在 3 个环境中稳定表达。Marza 等[19]用 Ning 7840× Clark 的重组自交系, 检测到 3 个抗倒伏性的 QTL, 位于 1B、4AL 和 5AL。然而, 对于小麦穗下节长度的 QTL 还未见报道。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(8): 1350−1357 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01350
Received(收稿日期): 2007-12-25; Accepted(接受日期): 2008-03-14.
第8期
张坤普等: 小麦白粉病成株抗性和抗倒伏性及穗下节长度的 QTL 定位
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小麦白粉病(Erysiphe graminis f. sp. tritici em. Marchal.)是世界各地小麦生产中的主要病害之一[1], 染病小麦穗粒数减少, 粒重降低, 一般流行年份减产 13%~34%[2]。自 20 世纪 80 年代以来, 由于肥水条件的改善和 1B/1R 易位系抗性丧失, 小麦白粉病的危害日趋严重, 已成为我国小麦的主要病害, 利用抗病基因培育抗病品种是防治白粉病最经济、有效、环境友好的措施, 符合小麦安全生产的需要[1,3]。小麦对白粉病的抗性有两种, 一种是小种专化抗性, 这种抗性比较脆弱, 经常因病原菌小种的变化而丧失。到目前为止, 已定位 38 个(Pm1~Pm38)[4-7]小麦白粉病专化抗性基因。另一种是非小种专化抗性, 又叫成株抗性(adult-plant resistance, APR)或慢病性 (slow mildewing resistance), 成株抗性苗期不表达, 成株期通过延迟病菌侵染、生长和繁殖而表现抗病。白粉病成株抗性品种不含任何已知专化性 Pm 基因或所含 Pm 基因已丧失抗性, 不是完全免疫但对各种生理小种或者大部分生理小种都有一定的抗性, 相对于每一生理小种, 其选择压力大大降低, 病原菌和寄主共存, 病原菌的生理变异减少; 成株抗性品种的抗性较小种专化抗性更持久, 成株期表现中抗到高抗。利用白粉病成株抗性(或慢病性)是实现病害持久防治的重要途径之一。