[發明專利]與小麥抗病基因Pm21連鎖的分子標記及其在育種上的應用

有效

• 申請號: 201711022410.6
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107699630B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 邢莉萍;胡平;劉佳倩;周渭皓;曹愛忠;陳佩度;張瑞奇;王秀娥;張守忠
• 申請（專利權）人: 南京農業大學;南京新麥秀生物科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11;C12N5/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發明公開了與小麥抗病基因Pm21連鎖的分子標記及其在育種上的應用。25個分子標記來源于含有Pm21抗白粉病基因小麥?簇毛麥極小片段易位系NAU427，與Pm21基因緊密連鎖，可用于分子標記輔助選擇，提高抗病植株的選擇效率和準確率。

技術領域

本發明屬于分子遺傳育種領域，涉及與小麥抗病基因Pm21連鎖的分子標記及其在育種上的應用。

背景技術

小麥是全球性的重要糧食作物，全世界有35％-40％的人以小麥為主食。小麥白粉病是世界范圍內的重要病害之一，一般發病年份可導致13-34％的產量損失，嚴重發病年份可導致50％以上的產量損失。培育高抗小麥白粉病品種是最為經濟、安全和有效的途徑。近年來，隨著分子標記技術的發展、高密度分子遺傳圖譜的構建，分子標記輔助育種在小麥優良性狀選育研究中發揮了越來越重要的作用。發掘含有抗白粉病基因的種質資源、開發與抗病基因連鎖的分子標記，是進行小麥抗白粉病遺傳育種的基礎。

目前，從小麥及其近緣物種中58個基因位點發掘了85個抗白粉病基因，但是這些基因大部分是小種專化抗性，易于喪失其抗病性(Wiersma AT,Pulman JA, Brown LK,Cowger C,Olson EL.Identification of Pm58from Aegilops tauschii. Theor ApplGenet,2017,130:1123-1133)。來自簇毛麥的抗白粉病基因Pm21對白粉病表現廣譜高抗。簇毛麥(Haynaldia villosa)有7對染色體(2n＝2x＝14,VV)，每對染色體包含兩條同源染色體，這7條染色體分別為1V、2V、3V、4V、5V、 6V、7V。在簇毛麥的6V短臂上存在廣譜高抗白粉病基因Pm21，該基因可抗國內外超過120個白粉菌生理小種(Huang XQ,Hsam SLK,ZellerFJ.Identification of powdery mildew resistance genes in common wheat(Triticumaestivum L em Thell).9.Cultivars,land races and breeding lines grown inChina.Plant Breeding, 1997,116:233-238)。南京農業大學細胞遺傳所創制了小麥-簇毛麥易位系 T6VS·6AL(Chen PD,Qi LL,Zhou B,Zhang SZ,Liu DJ.Development andmolecular cytogenetic analysis of wheat-Haynaldia villosa 6VS/6ALtranslocation lines specifying resistance to powdery mildew.TAG,1995,(91):1125-1128)，將含有Pm21 基因的簇毛麥6VS染色體臂替換普通小麥6AL染色體臂，使普通小麥獲得了對白粉病的廣譜抗性，以該易位系為親本選育了30多個品種在中國大面積推廣種植。6VS染色體臂導入普通小麥背景引入抗白粉病基因Pm21的同時，不可避免地攜帶了6VS染色體臂上的其他基因。南京農業大學細胞遺傳所創制了攜帶抗白粉病基因Pm21的小片段易位系NAU418，并且開發了可追蹤易位片段的分子標記CINAU273,CINAU274,CINAU275,CINAU15(Chen PD,You CF,Hu Y,Chen SW,Zhou B,Cao AZ,Wang X.Radiation-inducedtranslocations with reduced Haynaldia villosa chromatin at the Pm21locus forpowdery mildew resistance in wheat.Mol Breed 2013,31:477-484)。NAU418攜帶的頂端易位片段與比整臂 T6VS·6AL的易位片段相比雖然明顯縮小，但該易位片段仍然較大，能通過原位雜交方法檢測得到。進一步創制攜帶Pm21基因的極小片段易位系、開發易位片段內與Pm21基因連鎖的分子標記，既可為小麥抗病遺傳育種提供新的種質資源，還可為分子標記輔助選擇提供可利用的分子標記。

發明內容：