抗白粉病基因的分子标记定位研究制造技术

综合多种抗源，选育抗病品种是防治小麦白粉病的一项既安全又经济有效的措施，小麦白粉病具有小种多、变异快、侵染时期长、气流传播、适应范围广等特点，新小种不断出现经常导致生产品种抗性丧失。因此，建立抗病基因的分子标记，利用标记辅助选择进行抗病基因积累，创造新抗源，对实现小麦白粉病持久抗病性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

抗白粉病基因的分子标记定位研究，属于分子生物学领域。
技术介绍
小麦白粉病是由小麦白粉菌(Erysiphe graminis.f.sp tritici)引起的真菌性病害，过去仅在具有充沛雨量的海洋性和半大陆性气候环境的小麦种植区流行并造成严重的产量损失(Bennett，1984，PlantPathol 33：279-300；Miranda et al.，2006，Theor Appl Genet113：1497-1504)。20世纪60年代以来，小麦矮秆、半矮秆品种的推广，氮肥施用量的增加，白粉病的危害日趋严重，在世界主要麦区由次要病害上升为主要病害，成为影响和限制小麦稳产和高产的一大障碍。据统计，小麦白粉病引起的产量损失一般为5-10％，严重发生时可高达50％，甚至绝产。如在1990年，我国小麦白粉病为害面积达1.8亿亩，产量损失达32亿公斤(刘万才、邵振润，1998，植保技术与推广18(1)：3-5)。
技术实现思路
1.小麦抗白粉病基因及其分子标记1.1小麦抗白粉病基因的抗性遗传、来源及染色体定位迄今已在小麦基因组的36个基因位点鉴定了52个主效抗白粉病基因(Huang et al.，2004；Zhu et al.，2005；Miranda et al.，2006 Theor Appl Genet 113：1497-1504)。这些基因不是随机分布在基因组中(表2)，而是成簇存在于基因的富集区域(Gell et al.，1996a，b Genetics144：1883-1891)。小麦抗白粉病基因共有三类来源：一类来源于普通小麦，包括Pm1a、Pm1e、Pm3、Pm5b-5e、Pm9、Pm10、Pm11、Pm14、Pm15、Pm23、Pm24、Pm28、Pm38、Pm39；第二类来源于小麦近缘种，包括Pm1b(栽培一粒小麦)，Pm1c(一粒小麦)、Pm1d(斯卑尔塔小麦)，Pm4a、Pm5a(栽培二粒小麦)，Pm4b、Pm33(波斯小麦)，Pm6Pm27、Pm37(提莫菲维小麦)，Pm16、Pm26、Pm30、Pm31、Pm36(野生二粒小麦)和Pm25(野生一粒小麦)；第三类来源于小麦近缘属，包括Pm7、Pm8、Pm17、Pm20(黑麦)，Pm12、Pm32(拟斯卑尔脱山羊草)，Pm13(高大山羊草)，Pm2、Pm19、Pm34、Pm35(粗山羊草)，Pm21(簇毛麦)，Pm 29(卵穗山羊草)。其中Pm10，Pm11，Pml4和Pm15只抗冰草属白粉病菌，不抗小麦白粉病，Pm17是Pm8的等位基因，Pm18和Pm22均为Pm1的等位基因，分别被重新定名为Pm1c和Pm1e。另外，最近有关学者从栽培一粒小麦、提莫菲维小麦、乌拉尔图小麦和两个单粒小麦品种中分别发现了新的小麦抗白粉病基因，依次命名为NCA4，NCAG11，PmU，M1m2033，M1m80，Pm37。1.2小麦抗白粉病基因的分子标记1.2.1DNA分子标记小麦抗白粉病基因的分子标记筛选研究始于90年代初，在小麦抗白粉病基因分子标记研究中，常用的DNA分子标记，归纳起来主要包括以下三个方面：1)基于分子杂交的分子标记，如RFLP(restriction fragment length--> polymorphism，限制性片断长度多态性)、VNTR(varible number of tandem repeat，可变串连重复)等。2)基于PCR的分子标记，如RAPD(Random amplified polymorphic DNA，随机扩增多态性DNA)、AP-PCR(Arbitrary Primed PCR，任意引物聚合酶链反应)、DAF(DNA AmplifiedFingerprints)、AFLP(Amplified fragment length polymorphism扩增片断长度多态性)、SSR(Simple sequence repeats OR microsatellite，简单序列重复或微卫星DNA)、ISSR(Inter-SimpleSequence简单重复间序列)、SCAR(Sequence-characterized amplified region序列特异性扩增区)、STS(Sequence-tagged site序列标志位点)、CAPS(Cleaved amplified polymorphicsequence)、SPAR(Simple Primer Amplification Reaction，单引物扩增反应)等。3)基于DNA芯片技术的分子标记，如SNP(single nucleotide polymorphism，单核苷酸多态性)等具体实施方式1.小麦抗白粉病基因及其分子标记1.1小麦抗白粉病基因的抗性遗传、来源及染色体定位小麦对白粉病的抗性可分为两种类型，即由主效基因控制的质量抗性和由微效多基因控制的数量抗性。质量抗性由显性或隐性单基因控制，已报道的抗白粉病基因绝大多数为显性，仅来自于栽培二粒小麦的Pm5和来自于野生二粒小麦的Pm26为隐性(Rong et al.，2000Euphytica 115：121-126)。在未定名的抗白粉病基因中，还有一些为隐性遗传。Robe和Doussinault(1995，Mol Gen Genet 246：327-333)通过苗期离体叶片鉴定发现，法国的一个重要抗病品系RE714除含有抗病基因Pm4b外，还含有一个隐性抗病基因MLRE，并推测该基因来自二粒小麦。Singrün等(2004)在普通小麦品系TA2682c中发现了两个抗白粉病基因，其中一个为隐性，根据抗性反应的不同，将这一隐性基因确定为新的小麦抗白粉病基因，命名为m1RD30，并利用中国春缺-四体的AFLP标记验证，将其定位到染色体7A上。在我国，Huang等(2000，2002)鉴定了几个重要抗病农家品种，如红卷芒、苯三月黄、小白冬麦、游白兰和复壮30，其对白粉病的抗性均受隐性基因控制。小麦对白粉病的数量抗性又称之为慢粉性(Shaner，1973，Phytopathology 63：867-872)、部分抗性(Hautea et al.，1987，Theor Appl Genet73：609-615)、田间抗性或成株抗性，由微效多基因控制。少数被克服的主效基因的残效也提供成株的抗性。1.2小麦抗白粉病基因的分子标记1.2.1DNA分子标记小麦抗白粉病基因的分子标记筛选研究始于90年代初，在小麦抗白粉病基因分子标记研究中，常用的DNA分子标记，归纳起来主要包括以下三个方面：1)基于分子杂交的分子标记，如RFLP、VNTR等。2)基于PCR的分子标记，如RAPD、AP-PCR、DAF、AFLP、SSR、ISSR、SCAR、STS、CAPS、SPAR等。3)基于DNA芯片技术的分子标记，如SNP(single nucleotide polymorphism，单核苷酸多态性)等。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
迄今已在小麦基因组的３６个基因位点鉴定了５２个主效抗白粉病基因，这些基因不是随机分布在基因组中，而是成簇存在于基因的富集区域，小麦抗白粉病基因共有三类来源：一类来源于普通小麦，包括Ｐｍ１ａ、Ｐｍ１ｅ、Ｐｍ３、Ｐｍ５ｂ－５ｅ、Ｐｍ９、Ｐｍ１０、Ｐｍ１１、Ｐｍ１４、Ｐｍ１５、Ｐｍ２３、Ｐｍ２４、Ｐｍ２８、Ｐｍ３８、Ｐｍ３９；第二类来源于小麦近缘种，包括Ｐｍ１ｂ（栽培一粒小麦），Ｐｍ１ｃ（一粒小麦）、Ｐｍ１ｄ（斯卑尔塔小麦），Ｐｍ４ａ、Ｐｍ５ａ（栽培二粒小麦），Ｐｍ４ｂ、Ｐｍ３３（波斯小麦），Ｐｍ６、Ｐｍ２７、Ｐｍ３７（提莫菲维小麦），Ｐｍ１６、Ｐｍ２６、Ｐｍ３０、Ｐｍ３１、Ｐｍ３６（野生二粒小麦）和Ｐｍ２５（野生一粒小麦）；第三类来源于小麦近缘属，包括Ｐｍ７、Ｐｍ８、Ｐｍ１７、Ｐｍ２０（黑麦），Ｐｍ１２、Ｐｍ３２（拟斯卑尔脱山羊草），Ｐｍ１３（高大山羊草），Ｐｍ２、Ｐｍ１９、Ｐｍ３４、Ｐｍ３５（粗山羊草），Ｐｍ２１（簇毛麦），Ｐｍ　２９（卵穗山羊草）；其中Ｐｍ１０，Ｐｍ１１，Ｐｍ１４和Ｐｍ１５只抗冰草属白粉病菌，不抗小麦白粉病（Ｔｏｓａ　ｅｔ　ａｌ．，１９８７；１９８８；１９９０），Ｐｍ１７是Ｐｍ８的等位基因（Ｈｓａｍ　ａｎｄ　Ｚｅｌｌｅｒ　１９９７），Ｐｍ１８和Ｐｍ２２均为Ｐｍ１的等位基因，分别被重新定名为Ｐｍ１ｃ和Ｐｍ１ｅ，另外，最近有关学者从栽培一粒小麦、提莫菲维小麦、乌拉尔图小麦和两个单粒小麦品种中分别发现了新的小麦抗白粉病基因，依次命名为ＮＣＡ４，ＮＣＡＧ１１，ＰｍＵ，Ｍｌｍ２０３３，Ｍｌｍ８０，Ｐｍ３７。...

【技术特征摘要】
1.迄今已在小麦基因组的36个基因位点鉴定了52个主效抗白粉病基因，这些基因不是随机分布在基因组中，而是成簇存在于基因的富集区域，小麦抗白粉病基因共有三类来源：一类来源于普通小麦，包括Pm1a、Pm1e、Pm3、Pm5b-5e、Pm9、Pm10、Pm11、Pm14、Pm15、Pm23、Pm24、Pm28、Pm38、Pm39；第二类来源于小麦近缘种，包括Pm1b(栽培一粒小麦)，Pm1c(一粒小麦)、Pm1d(斯卑尔塔小麦)，Pm4a、Pm5a(栽培二粒小麦)，Pm4b、Pm33(波斯小麦)，Pm6、Pm27、Pm37(提莫菲维小麦)，Pm16、Pm26、Pm30、Pm31、Pm36(野生二粒小麦)和Pm25(野生一粒小麦)；第三类来源于小麦近缘属，包括Pm7、Pm...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹淑兰，
申请(专利权)人：曹淑兰，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]