小麥抗赤霉病侵入基因Fhb4的物理定位和候選基因克隆

《小麥抗赤霉病侵入基因Fhb4的物理定位和候選基因克隆》是薛樹林為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：小麥抗赤霉病侵入基因Fhb4的物理定位和候選基因克隆
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：薛樹林
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

抗赤霉病基因的發掘及其作用機理的分析是當前小麥抗赤霉病研究的主攻方向之一。在前期研究中，利用近等基因系衍生的次級分離群體對位於小麥4B染色體上的抗侵入主效基因Fhb4進行了精細定位。為了克隆和更好地利用該基因，我們擬通過新標記發掘、重組體篩選等途徑構建Fhb4基因區域的飽和遺傳圖譜；同時，利用與Fhb4緊密連鎖的分子標記篩選小麥基因組文庫，構建該基因區域的BAC克隆重疊群並測序，通過生物信息學分析結合重組體分析獲得Fhb4候選基因。Fhb4基因是申請人所在實驗室率先從望水白中發現、定位並命名的，目前還沒有抗赤霉病侵入QTL被克隆的報導。本研究對闡明小麥抗赤霉病侵入的分子機制，保護和更好地利用我國特有的抗赤霉病種質望水白及其所攜帶的基因具有重要的意義。

結題摘要

在前期對抗侵入主效基因Fhb4進行精確定位的基礎上，本項目計畫通過飽和作圖和構建BAC克隆重疊群來獲得Fhb4候選基因。我們按計畫開展了研究工作，完成了預定研究任務。取得的主要成果包括：(1) 根據Fhb4所在區段與水稻、節節麥間的共線性關係以及篩選到的BAC克隆的序列信息開發了27對多態性標記，對Fhb4區域進行了飽和作圖；(2) 構建了兩個8000株以上的不同背景的近等基因系衍生的次級F2群體，並利用Fhb4的兩側標記從中篩選到408個純合型重組體；根據重組體的基因型和表型資料，將Fhb4精細定位到0.14 cM的Xmag8990–Xmag8894區間；(3) 構建了超過120萬個BAC克隆的望水白基因組文庫，利用與Fhb4緊密連鎖的分子標記從中篩選到18個陽性克隆，並構建了Fhb4區域的BAC重疊群；(4) 對520 kb的重疊群進行測序和並開發新的分子標記用於重組體分析，最終將Fhb4界定到一個10 kb的染色體區間內，生物信息學分析表明其中僅包含兩個候選基因。上述研究將為抗赤霉病基因的有效利用和通過遺傳工程改良小麥赤霉病抗性提供基礎。