小麦持久抗条锈品种里勃留拉抗条锈基因的分子标记

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1、甘肃农业大学2008届硕士学位论文2．2．2非整倍体法非整倍体法主要是应用单体分析法将抗病基因定位在染色体上。单体分析是普通小麦基因定位的最常用方法，具体步骤为：分别以21个单体为母本，与被检测的抗病品种杂交，用对抗病品种无毒性的病原菌单孢菌系接种鉴定各杂交组合的杂种Fl单体植株和来自Fl单体植株的F2代群体，根据其抗性分离表现确定抗性基因所在的染色体。自1954年美国人Sears应用小麦品种中国春成功地创造出所有可能的21种单体、缺体、三体和四体小麦非整倍体材料，人们就立即应用其为小麦抗病基因的研究提供依据。利用非整倍体小麦作为研究工具，可以将目的基因准确地定位于染色

2、体乃至染色体臂上。单体分析是普通小麦基因定位的最常用方法，具体步骤为：分别以21个单体为母本，与被检测的抗病品种杂交，用对抗病品种无毒性的病原菌单孢菌系接种鉴定各杂交组合的杂种Fl单体植株和来自Fl单体植株的F2代群体，根据其抗性分离表现确定抗性基因所在的染色体。1959年印度的Swaminathnan首次用单体分析了小麦品种Klein．cometa的抗条锈性遗传，定位了三个隐性基因，它们分别分布在4，6，9染色体上【8】。Sears继续创建了整套的小麦双端体，通过端体分析可将基因进一步定位在某一染色体臂上，并测定基因与着丝粒的遗传距离。之后，人们应用该方法不断取得成果

3、，目前已成功地将已正式命名的31个Yr基因中的26个定位在染色体或染色体臂上。非整倍体法可将基因定位于不同染色体上，结果可靠，但对于一个品种中包括有几个基因而这些基因间连锁或具有其它相互作用关系时，该方法难以应用。同时该方法必需具有一整套非整倍体系统。2．2．3基因推导法基因推导分析方法是以经典分析和非整倍体分析为基础，以一套抗锈单基因系或已知基因品种作为标准品种，接种一系列已知毒性基因或基因组合的锈菌菌系，比较待测品种与标准品种相对应的侵染型组合，推导其是否具有与标准品种相同的抗锈基因和基因组合。Browder(1985)19】提出了初步的抗病基因推导方法，并应用13

4、个抗叶锈近等基因系在5个重要品种中推导出Lrl和LrlO两个基因。牛永春等Ilo】利用该方法推导豫、鲁、皖三省50个重要小麦生产品种所具有的抗条锈基因，发现Yr9所占比例最大，其次为Yr2、y，J基因。Loegering【11—2】等利用该方法对69个品种的抗病基因进行了推导并指出结果对育种有用。但随后Ready指出，这种方法不能鉴定出互补基因，反而会引起品种中含有累加基因而造成混乱(郭爱国，1993)：Johnson指出，4甘肃农业大学2008届硕士学位论文该方法必须结合系谱进行分析，否则容易出错。Dubin在前人工作基础上完善了基因推导法则，提出了抗病基因推导的六条

5、原则【131。朱桂清等114】根据Statler基因推导方法设计出计算机程序用来推导小麦抗锈基因，这就进一步简化了基因推导方法且大大加快了分析速度。该学说对于揭示寄主抗病基因与病菌致病基因相互作用的关系、监测病菌生理小种变化动态、指导抗锈基因的合理利用、培育抗病品种起到了重要作用。基因推导法快速简便，一次性检测品种量大，能在4"-8周了解常规杂交方法需要2．-一3年才能得到的遗传信息。然而该方法也存在一定的不足。基因推导不适于鉴定成株抗性，并且其准确性易受温度、供试培养物、鉴别能力和人为因素的影响。也没有考虑基因之间存在的相互作用，寄主或病原物基因型的杂合性以及遗传背景

6、等因素的影响，在应用上有很大的局限性。该方法不论怎样发展，仅仅是一种假说，不能代替常规遗传分析。2．2．4分子标记技术分子标记是指生物基因组DNA经限制性内切酶酶切、聚合酶链式反应(PCR)扩增或两者结合等措施处理后电泳，检测到的反映基因组某种变异特征的特异性DNA片段。在真核生物中，基因组中存在着大量的不编码DNA序列，它们的变异不受或较少受自然选择的制约，因此，分子水平上的多态性较高。目前在小麦分子标记研究中，应用较多的是RFLP、RAPD、SSR和AFLP技术。分子标记是传统遗传标记的补充和发展，但与传统的遗传标记相比，分子标记技术具有其独特的优越性：(1)直接以

7、DNA的形式表现，在植物的各个组织、各器官以及各个发育时期均可检测到，不受季节、环境限制，也不存在表达与否的问题，有很高的准确性和稳定性。(2)分子标记数量多，遍及整个基因组，检测位点几乎无限，这是形态学标记、细胞学标记和生化标记所无法比拟的。(3)多态性高，自然存在的许多等位变异，不需专门创造特殊的遗传材料。(4)分子标记不影响目标性状的表达，表现为“中性”，与不良性状无必然的连锁。(5)分子标记大部分表现为共显性，能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型，提供完整的遗传信息【15，161。这些特点使分子标记技术已成为当今最理想的遗传标记，也决