小麦抗白粉病小片段易位系t1bl.1bs-2rl的选育与分子标记方法
【技术领域】
[0001] 本专利公开了一种小麦抗白粉病小片段易位系TlBL. 1BS-2RL的育种方法，属于 作物遗传育种与农业生物技术领域，所选育的易位系具有抗白粉病效应，公开的3个分子 标记可以追踪该易位，利于该易位系在小麦育种中的标记辅助选择与利用，为培育抗白粉 病小麦品种、拓宽栽培小麦遗传基础提供了新种质。 二、
【背景技术】
[0002] 小麦是世界上种植面积最大、产量最高的粮食作物。然而，随着生产环境的变化及 现代集约化品种的选育和推广，栽培小麦品种遗传多样性日趋狭窄，限制了小麦的高产稳 产（见参考文献：Jiang J，Friebe B，Gill BS. Recent advances in alien gene transfer in wheat，Euphytica 1994,73:199_212)。小麦白粉病是由 Blumeria graminis f.sp. tritici引起的小麦真菌性病害，自20世纪60年代以来，随着半矮杆品种的推广、氮肥施 用量增大加上白粉病生理小种的迅速演变，其危害范围不断扩大，损失日益严重，已上升为 小麦的主要病害，严重制约着小麦的高产稳产（见参考文献：Bennett F G A. Resistance to powdery mildew in wheat :a review of its use in agriculture and breeding programmes. Plant Pathology 1984, 33:279-300)。发掘与利用抗白粉病基因，筛选和 培育抗病品种，对于有效控制小麦白粉病、保障小麦高产稳产具有十分重要的意义（见参 考文献：刘金元，刘大钧.小麦白粉病抗性基因研宄进展.植物病理学报，2000,30(4): 289-295)。
[0003] 小麦及其近缘物种含有丰富的抗白粉病基因，挖掘和利用这些基因能有效提高小 麦对于白粉病的抗性，同时丰富小麦的抗病基因库以及拓宽栽培小麦的遗传基础。荆州黑 麦（Secale cereale cv. Jingzhouheimai)是发现于我国湖北省荆州地区襄河两岸沙丘及 滩地的一种栽培黑麦类型，不仅抗多种麦类病害、耐瘠薄，而且易于与普通小麦杂交，并已 有培育成功小麦品种（系）的报道（见参考文献：蔡习文.荆州黑麦的染色体分析与C-显 带研宄.华中农业大学学报1994,13(1) :90-92)。通过多年鉴定发现荆州黑麦及本研宄 所创造的辉县红-荆州黑麦双二倍体高抗小麦白粉病、梭条花叶病等多种病害（见参考文 献：亓增军，庄丽芳，刘大钧，等.将荆州黑麦种质导入栽培小麦的研宄.南京农业大学学报 2000,23(4) :1-4)，并进一步获得了涉及荆州黑麦各染色体的异附加（代换）系（见参考文 献：李爱霞，亓增军，裴自友，等.普通小麦辉县红-荆州黑麦异染色体系的选育及其梭条花 叶病抗性鉴定·作物学报 2007, 33 (4) :639-645 ;Wang D，Zhuang LF，Sun L，Feng YG，Pei ZY,Qi ZJ，Allocation of a powdery mildew resistance locus to the chromosome arm 6RL of Secale cereale L. cv. iJingzhouheimai'· Euphytica 2010,176 :157-166) 〇 鉴定 表明，荆州黑麦2R染色体上携有抗梭条花叶病基因和抗白粉病基因（见参考文献：李爱霞， 亓增军，裴自友，等.普通小麦辉县红-荆州黑麦异染色体系的选育及其梭条花叶病抗性鉴 定.作物学报2007,33(4) :639-645)，其中抗白粉病基因经抗谱分析表明，明显不同于已经 报道的位于黑麦Rosen染色体2RL上的Pm7基因（见参考文献iFriebe B，Jiang J，Raupp WJ，et al. Characterization of wheat-alien translocations conferring resistance to diseases and pests ：current status. Euphytica 1996,91 :59-87 ;Jiang J，Friebe B，Gill BS. Recent advances in alien gene transfer in wheat，Euphytica 1994,73 : 199-212)，因而该基因初步命名为PmJZHM2RL(见参考文献：Zhuang LF，Sun L，Li AX，Chen TT，Qi ZJ. Identification and development of diagnostic markers for a powdery mildew resistance gene on chromosome 2R of Chinese rye cultivar Jingzhouheimai. Molecular Breeding 2011，27 (4) :455-465)。荆州黑麦所携的抗病新基因与现有的抗病基 因相结合将有助于提高现有小麦品种抗性的稳定性和持久性。但整条染色体导入小麦背景 的异附加系由于染色体数为44,且在导入有益基因的同时也导入了很多不利基因，很难在 小麦育种中发挥作用。因此，选育抗病易位系特别是小片段易位系将是有效利用该抗病基 因的最佳途径。
[0004] 电离辐射可以有效诱发小麦染色体易位变异（见参考文献：Bie TD，Cao YP，Chen PD. Mass production of intergeneric chromosomal translocations through pollen irradiation of Triticum durum-Haynaldia villosa amphiploid. J Integr Plant Biol 2007,49 :1-8;王从磊，庄丽芳，亓增军.辐射诱导荆州黑麦染色体IR结构变异的研宄.核 农学报2012, 26(1) :28-31)，但尚没有利用此方法诱导荆州黑麦2R结构变异以转移和利 用其抗白粉病基因的报道。本专利采用1600Rad剂量 6°〇τγ射线辐照DA2R-1盛花期穗子 (2η = 44)(见参考文献：李爱霞，亓增军，裴自友，等.普通小麦辉县红-荆州黑麦异染色 体系的选育及其梭条花叶病抗性鉴定.作物学报，2007, 33 (4) :639-645)，取辐射后的花粉 给去雄3-5天的普通小麦辉县红（公知公用，我国小麦地方品种）授粉，Mjt子种植后自交 结实，并通过根尖细胞有丝分裂中期染色体GISH分析对M 2进行了鉴定，编号为11LZQ60-8 的仏植株包含2条黑麦染色体涉及的结构变异，其中一条为小片段易位染色体，另一条为 端着丝粒染色体，但其具体身份尚不清楚（见参考文献：刘振乾，荆州黑麦染色体变异体的 诱致与鉴定.2012,南京农业大学硕士学位论文）。为分离11LZQ60-8包含的两种结构变异 染色体，本专利首先利用定位于2R染色体的特异标记（长臂！XWXE358、短臂：Xscml53)(见 参考文献：陈婷婷，荆州黑麦2R染色体结构变异体的选育及分子标记分析.2010,南京农 业大学硕士学位论文）对11LZQ60-8自交后代进行鉴定，并通过GISH分析确认，发现单株 12LP147-2只含有一条小片段易位染色体（图1A)，且抗性鉴定表明，该单株高抗白粉病。为 了明确该易位染色体的身份和抗性特点，本专利综合利用重复序列676D4、pScll9. 2、pAsl、 45S rDNA、（AAC) 7、端粒和着丝粒对该易位系进行了多色顺序FISH/GISH分析，明确了该易 位染色体包含2R长臂近端部区段、小麦染色体为IB (图1B，1C，1D)，断点发生在随体附近， 其中2RL的部分区段代替了 IB的随体部分，但45S rDNA信号仍然是完整的，该易位命名为 TlBL. 1BS-2RL，该易位是一种新的易位类型（图1E)，为本专利首次报道。利用南京地区白 粉病混合生理小种对易位系及其自交后代进行白粉病抗性鉴定，发现含有该易位染色体的 单株均在成株期高抗白粉病，说明该易位区段包含抗白粉病基因 PmJZHM2RL，并鉴定出多个 分子标记追踪该基因。 三、
【发明内容】
[0005] 技术问题：
[0006] 本发明的目的在于公开一种小麦抗白粉病小片段易位系的选育及其追踪该易位 系的分子标记方法。
[0007] 技术方案：
[0008] 本专利于盛花期采用1600Rad剂量6°〇τ γ射线处理DA2R-1 (2η = 44)(见参考文 献：李爱霞，亓增军，裴自友，等.普通小麦辉县红-荆州黑麦异染色体系的选育及其梭条 花叶病抗性鉴定.作物学报，2007, 33 (4) :639-645)穗子，取花粉授给去雄3-5天的普通小 麦辉县红（公知公用，我国小麦地方品种），对M2种子进行了根尖细胞有丝分裂中期染色体 GISH分析，编号为11LZQ60-8的植株含有2条黑麦染色体涉及结构变异，其中一条为小片段 易位染色体，另一条为端着丝粒染色体，但其具体身份尚不清楚（见参考文献：刘振乾，荆 州黑麦染色体变异体的诱致与鉴定.2012,南京农业大学硕士学位论文）。进一步利用分别 定位于2R染色体的特异标记（长臂：XWXE358、短臂：X Scml53)(见参考文献：陈婷婷，荆州 黑麦2R染色体结构变异体的选育及分子标记分析.2010,南京农业大学硕士学位论文）对 其自交后代进行鉴定，并通过分子细胞遗传学方法进一步确认，筛选出