专利名称：小麦抗白粉病基因的抗性遗传、来源及染色体定位的制作方法
技术领域：
小麦抗白粉病基因的抗性遗传、来源及染色体定位，属于分子生物学领域。
背景技术：
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 ;Miranda et al. ，2006)。 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(王心宇等，2001)。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)。
发明内容
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(Law and Wolfe， 1966 ;Lebsock and Briggle， 1974 ;Rong et al. ，2000)。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)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夕卜，还含有一个隐性抗病基因MLRE，并推测 该基因来自二粒小麦。Singriln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mlRD30，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，如红巻芒、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(Roberts et al. ， 1970 ;Shaner， 1973)、部分抗性(Hautea et al. ， 1987)、田间 抗性或成株抗性(Griffey et al. ， 1993 ;Griffeyand Das， 1994)，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(Nass etal. ，1981 ;Chantret et al. ， 1999)。
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)(表1)。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)。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Pmla、Pmle、Pm3、Pm5b-5e、Pm9、PmlO、Pm11、 Pml4、 Pml5、 Pm23、 Pm24、 Pm28、 Pm38、 Pm39 ;第二类来源于小麦近缘种，包括Pmlb (栽培一 粒小麦)，Pmlc ( —粒小麦)、Pmld(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)，Pml6、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、Pml7、Pm20 (黑 麦)，Pml2、Pm32 (拟斯卑尔脱山羊草)，Pml3 (高大山羊草)，Pm2、Pml9、Pm34、Pm35 (粗山羊草)，Pm21 (簇毛麦)，Pm 29(卵穗山羊草)。其中PmlO， Pmll， Pml4和Pml5只抗冰草属白 粉病菌，不抗小麦白粉病(Tosa et al. ，1987 ;1988 ;1990)， Pml7是Pm8的等位基因(Hsam andZeller 1997) ， Pml8和Pm22均为Pml的等位基因，分别被重新定名为Pmlc和Pmle (Hsam etal. ，1998 ;Singriln et al. ，2003)。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， NCAGll， PmU， Mlm2033， Mlm80， Pm37(Srnic et al. ，2005 ;Qiu et al. ，2005 ;Yao et al. ，2006 ;Perugini et a12008)。 对白粉病抗性基因进行染色体定位的经典方法是利用单体分析。1954年，美国密 苏里州大学E.R. Sears从普通小麦品种中国春(CS)中获得了全套的小麦单体、三体、端体 及缺体和四体衍生系，为小麦抗病基因染色体定位提供了材料，促进了小麦抗病基因染色 体定位研究的发展。当前，采用单体或端体分析等细胞遗传学方法，已将绝大多数抗白粉病 基因定位于染色体或染色体臂上(表1)。 DNA分子标记技术的发展及应用提高了小麦抗白粉病基因定位的可靠性。如利用 单体分析曾将Pml2定位于6A上，Jia(1996)通过RFLP分析将其重新定位于6BS-6SS. 6SL 上；Pml6曾被定位到4A上，罗英皓(2003)通过SSR分析将其重新定位在5BS上；Pm24原 定位于6D上(Huang et al. ， 1997b) ， Huang (2000)通过SSR分析将其重新定位于ID上； Singriin (2003)通过SSR和AFLP分析将其重新定位于7A染色体上，并且认为Pm22为Pml 的等位基因，定名为Pmle。
权利要求
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(Law and Wolfe，1966；Lebsock and Briggle，1974；Ronget al.，2000)，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)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mlRD30，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(Roberts et al.，1970；Shaner，1973)、部分抗性(Hautea et al.，1987)、田间抗性或成株抗性(Griffey et al.，1993；Griffeyand Das，1994)，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(Nass etal.，1981；Chantret et al.，1999)。
全文摘要
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。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。
文档编号C12N15/29GK101760458SQ20081023799
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者李祥 申请人:李祥