黑麦5R染色体来源的抗小麦白粉病新基因的鉴定与利用

白粉病是小麦生产中最严重的病害之一，不断发掘新的抗白粉病基因是小麦白粉病抗性育种中的重要任务。我们利用对白粉病免疫的二倍体黑麦Kustro与普通小麦Mianyang11杂交,再与其小麦亲本回交，在回交后代中鉴定出了抗白粉病的5R单体附加系，5R单体附加系接受快中子照射后，从其连续自交后代中鉴定出了高抗白粉病的小麦－黑麦小片段渐渗系。本项目将对这些小片段渐渗系的抗白粉病特性进行遗传分析，结合分子标记和细胞学技术进行抗性基因的染色体定位，寻找与抗性基因紧密连锁的分子标记，明确具白粉病抗性的黑麦物质的导入状态，为有效利用这些抗源材料，培育抗白粉病小麦新品种奠定基础。

我们利用对小麦白粉病免疫的二倍体黑麦“Kustro”与感白粉病的普通小麦“绵阳11”杂交，再与其小麦亲本回交，在回交后代中鉴定出了抗白粉病的5R单体附加系，从其自交后代中鉴定出了不含明显的黑麦染色体片段，但对白粉病表现出高抗特性的材料。用它和感病亲本“绵阳11”杂交，获得了抗×感杂交后代。利用小麦SSR引物对F2分离世代群体抗感单株的基因组DNA进行了PCR分析，找到了与白粉病抗性性状连锁的分子标记Xgwm304。我们利用AFLP和MSAP的方法对5R单体附加系后代的一些仅含42条小麦染色体而不含明显黑麦染色体片段的材料进行了遗传和表观遗传分析，结果表明，与亲本“绵阳11”相比，这些材料发生了剧烈的遗传和表观遗传变异，这些材料相互之间也表现出了极大的变异。这些结果已在《PLoS ONE》（2013年）上发表。在本项目资助下，我们还鉴定出了抗白粉病的4R和6R单体附加系，在4R附加系后代中进一步获得了4RL双端体附加系，表现出了非常好的白粉病抗性，推测在黑麦4R长臂上存在小麦白粉病抗性基因。同时，我们在6R单体附加系后代筛选出了6RL端体附加系，并一进步得到了附加一条或一对只含有6RL亚端部很小片段的材料，表现为高抗白粉病，推测该抗病基因位于6RL染色体亚端部约六分之一的区域。这些材料为我们进一步分析抗白粉病基因并应用于小麦白粉病抗性育种奠定了很好的基础。