[發明專利]一種嵌合型小麥抗白粉病基因突變體的創制方法

在審

• 申請號: 201811341621.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109430045A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 別同德;趙仁慧;何華綱;蔣正寧;陳甜甜;王玲;高德榮;張勇
• 申請（專利權）人: 江蘇里下河地區農業科學研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/06;C12Q1/18
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 馮燕平

本發明公開了一種嵌合型小麥抗白粉病基因突變體的創制方法，屬于作物遺傳育種研究領域；本發明以抗白粉病小麥品種與感白粉病小麥品種的雜交種子為誘變對象，用0.8%甲基磺酸乙酯（EMS）磷酸緩沖液處理雜交種子8小時，自來水沖洗24小時后放置于培養皿中，露白后種植于溫室大棚，成株期進行白粉菌接種鑒定，即可篩選嵌合型突變體，其特征為白粉菌孢子堆沿葉脈方向呈條狀分布；鑒定出的嵌合型突變體可直接在其下一代篩選感病突變體；本發明以抗、感白粉病雙親的雜交種為誘變對象，在誘變當代即可篩選出嵌合型突變體，極大減小了突變體篩選規模，對于基因克隆和功能研究具有重要意義。

技術領域

本發明公開了一種嵌合型小麥抗白粉病基因突變體的創制方法，屬于作物遺傳育種領域。

背景技術

小麥是世界重要糧食作物，小麥生產面臨著很多生物脅迫和非生物脅迫，生物脅迫包括白粉病、赤霉病、條銹病、葉銹病、稈銹病、紋枯病、病毒病等，其中白粉病是重要的小麥病害之一，在世界范圍內均有發生。我國黃淮麥區和長江中下游麥區分別是我國第一大和第二大麥區，小麥白粉病是兩大麥區小麥生產重要威脅之一。在普通小麥及其野生物種中已發現100多個抗白粉病基因，通過常規雜交和遠緣雜交方式，已有很多抗病基因被導入到小麥主導品種中，部分抗白粉病病基因如Pm2、Pm4、Pm8、Pm21等在生產上已得到廣泛應用。由于小麥基因組的復雜性，在數量眾多的小麥抗白粉病基因中，僅有Pm2、Pm3b、Pm8、Pm21等少數幾個基因被成功克隆。

在小麥抗白粉病基因克隆策略上，抗白粉病基因Pm3b是通過經典的亞基因組圖位克隆的方式獲得。抗白粉病基因Pm8通過與Pm3b的同源性克隆獲得。抗白粉病基因Pm21是通過精細定位和抗病基因類似物（RGA）的比較作圖克隆獲得。

由于小麥基因組序列缺乏，傳統的小麥基因克隆必須利用圖位克隆策略。但由于小麥基因組龐大，DNA組成高達17G堿基對，其中超過80%為重復序列，給基因的精細定位帶來巨大困難。近幾年，隨著小麥基因組序列的公布，二代或三代測序及基因芯片等高通量檢測技術在基因克隆中的作用開始凸顯，基因組重測序、外顯子捕獲、抗病基因類似物測序、突變染色體測序等策略開始涌現并獲得成功。突變體已成為極其重要的基因克隆和功能驗證的基礎材料。

然而，抗病基因突變體的創制受很多因素影響，往往表現為突變頻率低，鑒定工作繁瑣，難以實現高通量創制。大部分抗白粉病基因表現為顯性，突變后表現為隱性，在誘變當代（M₁代）不表現感病癥狀，需要到下一個分離世代（M₂代）才能進行白粉病接種鑒定，這極大增加了試驗規模和接種鑒定的工作量。因此，研發抗白粉病基因高效誘變新方法，對于小麥基因克隆和功能研究意義重大。

發明內容

本發明旨在公布一種嵌合型小麥抗白粉病基因突變體的創制方法，是一種操作簡單，在誘變當代（M₁代）即可通過表型鑒定獲得抗白粉病野生型和感白粉病突變型組織細胞表現于同一植株的嵌合型突變體。比常規的誘變方法在M₂代進行表型篩選，節省了大量的工作量。

其技術方案如下：

本發明公布的一種嵌合型小麥抗白粉病基因突變體的創制方法，其步驟如下：

（1）將抗白粉病小麥品種與感白粉病小麥品種雜交，收獲雜交種子。

（2）用化學誘變劑但不限于EMS，劑量用但不限于0.8%EMS磷酸緩沖液處理雜交種子8小時，進而用自來水沖洗24小時，在培養皿中露白。

（3）將露白后的雜交種子種到溫室大棚中生長形成M₁代誘變群體，出苗后適當施用有機肥促苗生長，大棚內保持一定濕度，利于白粉菌繁殖。同時種植的還有抗白粉病親本、感白粉病親本及和未誘變處理的F₁植株作為對照（CK）。

（4）在成株期利用白粉病孢子在大棚內播撒接種。