小麥條鏽病抗性基因YrL693的精細定位與克隆

《小麥條鏽病抗性基因YrL693的精細定位與克隆》是羅培高為項目負責人，四川農業大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：小麥條鏽病抗性基因YrL693的精細定位與克隆
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅培高
• 依託單位：四川農業大學

項目摘要

條鏽病是危害我國小麥生產的重要病害，其抗性基因的精細定位與克隆對培育抗條鏽病新品種的分子設計育種以及深入理解植物抗病性的分子機理具有重要意義。L693是我們自主培育的兼抗條銹、白粉和赤霉三種小麥主要病害的新品系，前期研究表明，該品系對條鏽病的抗性受一對顯性基因控制，並利用分子標記將抗性基因定位於小麥的1BS染色體，暫時命名為YrL693。本研究擬採用比較基因組分析和BSA-RNA-Seq結合SNP晶片技術，開發與YrL693緊密連鎖的分子標記，構建其飽和遺傳圖譜；結合已創製的雜交組合“L661/L693”的F7:8重組自交系群體及其F2:3大群體，對YrL693進行精細定位；通過篩選小麥BAC基因組文庫和染色體步移，構建YrL693基因區域的BAC物理圖譜；對該區域的BAC物理圖譜測序分析，預測YrL693的候選基因；通過qRT-PCR和轉基因技術對候選基因進行功能驗證。

結題摘要

條鏽病是危害我國小麥生產的重要病害，其抗性基因的精細定位與克隆對培育抗條銹新品種的分子設計育種以及深入理解植物抗病性的分子機理具有重要意義。L693使我們自主培育的兼抗條鏽病、白粉和赤霉的三種小麥主要病害的新品系，前期研究表明，該品系對條鏽病的抗性受一對顯性基因控制，並利用分子標記將抗性基因定位於小麥的1BS染色體，暫時命名為YrL693。本研究採用比較基因組分析和BSA-RNA-Seq結合SNP晶片技術，開發與YrL693緊密連鎖的分子標記，構建其飽和遺傳圖譜；結合已創製的雜交組合“L661/L693”的F7:8重組自交系群體及其F2:3大群體，對YrL693進行精細定位；通過篩選小麥BAC基因組文庫和染色體步移，構建YrL693基因區域的BAC物理圖譜；對該區域的BAC物理圖譜測序分析，預測YrL693的候選基因；通過核心種質資源法對候選基因進行功能驗證。結果顯示小麥條鏽病抗性基因YrL693位於小麥染色體C-1BL6-0.32bin，比較基因組共線性結果表明YrL693所在小麥染色體區段與水稻10號染色體、二穗短柄草3號染色體和高粱1號染色體具有良好的共線性。在構建YrL693的飽和遺傳圖譜後，篩選到與YrL693共分離的分子標記5個，並在此基礎上建立了高效轉移YrL693的分子輔助育種技術體系。通過電子克隆篩選到YrL693的候選基因重金屬銅離子結合蛋白WCBP1，生物信息學結構分析表明，WCBP1基因36bp片段的缺失可能賦予L693條鏽病抗性，進一步核心種質資源篩查的結果表明WCBP1基因型與核心種質材料條鏽病抗性表現一致，即表明WCBP1很有可能就是YrL693基因本身。