利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法技术

本发明专利技术公开了利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，具体包括以下步骤：S1：确定杂交组合；S2：常规育种；S3：基因组DNA提取；S4：分子标记辅助选择；S5：抗病性鉴定；S6：产量相关农艺性状的调查；S7：成功筛选出具有高抗性和优良农艺性状的小麦品系，对分子标记辅助育种利用QYr.nafu‑2BL和QYr.nafu‑3BS抗病基因资源创制新型抗病材料防控小麦条锈病具有重要意义；另外，本实验获得的未检测出含有抗性QTL但对条锈病表现高抗且农艺性状良好的小麦品系也具有进一步研究运用的价值。

【技术实现步骤摘要】
利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法
本专利技术涉及作物育种
，具体为利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法。
技术介绍
小麦条锈病是小麦生产上的重大病害之一。培育抗性品种，利用抗病基因控制条锈病是最经济有效，且对环境友好的防控条锈病的方式(RoebbelenandSharp1978；LineandChen1995)。随着小麦基因组中分子标记丰度的不断增加，分子标记辅助选择(Marker-assistedselection)利用这些分子标记可极大地提高育种中的效率并减少人力物力的消耗。小麦MAS的研究工作在近年来取得了丰硕成果，对分子育种产生了革命性的影响。目前，MAS因其耗时短、效率高、以及对目标性状筛选的准确性高而成为最理想的育种方式之一(Yoonetal.2015)。SSR、RGA、SNP等分子标记已被开发并广泛用于重要性状基因的定位。利用与目标基因连锁的分子标记有助于准确筛选出具有目标基因的个体，加快了目标基因渗入的过程，从而成功选育出抗病高产的品种(RajenderSingh2004，Vishwakarmaetal.2015，Varshneyetal.2014)。标记辅助选择在抗病育种策略中尤其重要，因为它是在一个品种内聚合多个抗性基因唯一、快速、可靠的方法。在过去十几年中，随着小麦条锈菌小种CYR32、CYR33、CYR34的流行，特别是近年来CYR34的出现，导致国内主栽品种抗病性相继丧失(刘博等2017)，包括川麦42(含Yr26)、襄麦25、郑麦9023等主栽品种。我国抗源比较单一，各地均有Yr26基因的使用，这使得新的毒性小种CYR34近年逐步升高，对小麦生产势必构成威胁。因此，挖掘、开发优良抗条锈基因(如：P9897)并应用到小麦抗病育种中，可弥补目前我国小麦抗条锈病基因单一和严重匮乏的现状，对于小麦条锈病的可持续控制具有十分重要的理论和现实意义。基于此，本专利技术设计了利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，通过将传统育种与MAS相结合，即节省了时间与人力物力的消耗，提高了育种的效率，也降低了进行分子实验的成本。从而更有利于通过MAS培育出抗病且高产的小麦品种以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，具体包括以下步骤：S1：确定杂交组合：将P9897分别与川麦42，襄麦25，郑麦9023进行杂交，P9897作为父本，川麦42，襄麦25，郑麦9023作为母本，获得F1，并播种于田间；S2：常规育种：在F4代之前采用混合法选择，保留所有基因型，减少尚处于高度杂合状态的优良基因的漂失，至F4代采用系谱法选择进行人工筛选抗条锈病，株高适中，分蘖和小穗数较多，籽粒饱满的单株，继续通过单株自交，获得F5代植株；S3：基因组DNA提取：采取114个F5代家系及四个亲本的每个单株的叶片提取基因组DNA，采用2×CTAB法进行提取；S4：分子标记辅助选择：使用与P9897中的QYr.nafu-2BL和QYr.nafu-3BSQTL位点连锁的分子标记对三个杂交组合的F5代后代家系进行筛选，并进行QTL检测；S5：抗病性鉴定：三个杂交组合的114个F5家系群体种植于江油实验田内，对于F5家系群体选用反应型和最大严重度作为抗病性分析指标，于M169发病严重度达到50％及90％时进行抗病性鉴定，得到试验的鉴定结果；S6：产量相关农艺性状的调查：对114个F5家系和亲本的株高，分蘖数，小穗数进行人工调查并记录，在收种之后称量千粒重。S7：利用田间农艺性状的综合评估和抗性QTL的分子检测结果，成功筛选出具有高抗性和优良农艺性状的小麦品系。优选的，所述步骤S4中，QTL检测的具体步骤为：使用与QYr.nafu-2BL和QYr.nafu-3BSQTL位点连锁的分子标记：Xbarc160、Xcfd73、Xgwm120、Xbarc87以及Xbarc133共五个标记对三个杂交组合的114个F5代家系以及四个亲本进行PCR扩增及电泳。优选的，所述步骤S7中，田间农艺性状的综合评估为：结合各亲本的株高、分蘖数、小穗数、千粒重的数据，筛选出株高在80～100cm之间，分蘖数≥4，小穗数≥17，千粒重≥42g的后代家系。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术获得的对条锈病高抗且农艺性状优良的小麦品系，对分子标记辅助育种利用QYr.nafu-2BL和QYr.nafu-3BS抗病基因资源创制新型抗病材料防控小麦条锈病具有重要意义；另外，本实验获得的未检测出含有抗性QTL但对条锈病表现高抗且农艺性状良好的小麦品系也具有进一步研究运用的价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本感染类型(IT)分布图；图2为本专利技术病害严重程度(DS)分布；图3为本专利技术株高的频率分布图；图4为本专利技术小穗数的频率分布图；图5为本专利技术分蘖数的频率分布图；图6为本专利技术千粒重的频率分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，具体包括以下步骤：S1：确定杂交组合：将P9897分别与川麦42，襄麦25，郑麦9023进行杂交，P9897作为父本，川麦42，襄麦25，郑麦9023作为母本，获得F1，并播种于田间；S2：常规育种：在F4代之前采用混合法选择，保留所有基因型，减少尚处于高度杂合状态的优良基因的漂失，至F4代采用系谱法选择进行人工筛选抗条锈病，株高适中，分蘖和小穗数较多，籽粒饱满的单株，继续通过单株自交，获得F5代植株；通过此种方式进行人工筛选与淘汰，获得的F5代后代家系各性状已趋稳定；S3：基因组DNA提取：采取114个F5代家系及四个亲本的每个单株的叶片提取基因组DNA，提取基因组DNA采用2×CTAB法进行提取；S4：分子标记辅助选择：使用与P9897中的QYr.nafu-2BL和QYr.nafu-3BSQTL位点连锁的分子标记对三个杂交组合的F5代后代家系进行筛选，以期获得具有单个QTL和两个QTL的家系，并进行QTL检测；Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/nS1：确定杂交组合：将P9897分别与川麦42，襄麦25，郑麦9023进行杂交，P9897作为父本，川麦42，襄麦25，郑麦9023作为母本，获得F1，并播种于田间；/nS2：常规育种：在F4代之前采用混合法选择，保留所有基因型，减少尚处于高度杂合状态的优良基因的漂失，至F

【技术特征摘要】
1.利用标记辅助选择将小麦抗条锈性QTL与优良农艺性状结合的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：确定杂交组合：将P9897分别与川麦42，襄麦25，郑麦9023进行杂交，P9897作为父本，川麦42，襄麦25，郑麦9023作为母本，获得F1，并播种于田间；
S2：常规育种：在F4代之前采用混合法选择，保留所有基因型，减少尚处于高度杂合状态的优良基因的漂失，至F4代采用系谱法选择进行人工筛选抗条锈病，株高适中，分蘖和小穗数较多，籽粒饱满的单株，继续通过单株自交，获得F5代植株；
S3：基因组DNA提取：采取114个F5代家系及四个亲本的每个单株的叶片提取基因组DNA；
S4：分子标记辅助选择：使用与P9897中的QYr.nafu-2BL和QYr.nafu-3BSQTL位点连锁的分子标记对三个杂交组合的F5代后代家系进行筛选，并进行QTL检测；
S5：抗病性鉴定：三个杂交组合的114个F5家系群体种植于江油实验田内，对于F5家系群体选用反应型和最大严重度作为抗病性分析指标，于M169发病严重度达到50％及90％时进行抗病...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新力，胡天，钟晓，杨随庄，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51