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
技術領域：
小麥抗白粉病基因的抗性遺傳、來源及染色體定位，屬于分子生物學領域。
背景技術：
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境的小麥種植區流行并造成嚴重 的產量損失(Bennett, 1984 ;Miranda et al. ，2006)。 20世紀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重，在世界主要麥區由次要病害 上升為主要病害，成為影響和限制小麥穩產和高產的一大障礙(王心宇等，2001)。據統計， 小麥白粉病引起的產量損失一般為5-10%，嚴重發生時可高達50%，甚至絕產。如在1990 年，我國小麥白粉病為害面積達1. 8億畝，產量損失達32億公斤(劉萬才、邵振潤，1998)。
發明內容
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量抗性和由微效多 基因控制的數量抗性。質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現，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中發現了兩個抗白粉 病基因，其中一個為隱性，根據抗性反應的不同，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家品種，如紅巻芒、苯三月黃、小白冬 麥、游白蘭和復壯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 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，最近有關學者從栽培一粒小麥、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現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典方法是利用單體分析。1954年，美國密 蘇里州大學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 體定位研究的發展。當前，采用單體或端體分析等細胞遺傳學方法，已將絕大多數抗白粉病 基因定位于染色體或染色體臂上(表1)。 DNA分子標記技術的發展及應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量抗性和由微效多基因控制的數量抗性，質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現，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中發現了兩個抗白粉病基因，其中一個為隱性，根據抗性反應的不同，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家品種，如紅卷芒、苯三月黃、小白冬麥、游白蘭和復壯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境的小麥種植區流行并造成嚴重的產量損失。20世紀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重，在世界主要麥區由次要病害上升為主要病害，成為影響和限制小麥穩產和高產的一大障礙。據統計，小麥白粉病引起的產量損失一般為5-10％，嚴重發生時可高達50％，甚至絕產。如在1990年，我國小麥白粉病為害面積達1.8億畝，產量損失達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 優先權日2008年12月19日
發明者李祥 申請人:李祥