[發明專利]小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系的創制方法及其應用

在審

• 申請號: 202211603429.0
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN115843677A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 孔令讓;李學峰;宣宇;李冬
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01H1/00;C12Q1/6895;C12Q1/6841;C12N15/11
• 代理公司: 北京中知慧專利代理事務所(普通合伙) 11969
• 代理人: 卜愛華

本發明屬于小麥遺傳育種領域，公開了一種小麥?長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系的創制方法及其應用。本發明公開了小麥?長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系以及遺傳改良系的創制方法，本發明還公開了小麥?長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系中與小麥抗莖基腐病基因Fhb7緊密連鎖的分子標記K?7396。本發明結合分子標記輔助選擇、原位雜交鑒定技術和莖基腐病抗性鑒定，打破了Fhb7與PSY?E2的連鎖，易位系不僅保持了穩定的莖基腐病抗性，而且面粉色澤呈現白色，可以更好地在生產上推廣應用。

技術領域

本發明屬于小麥遺傳育種領域，具體涉及小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系的創制方法及其應用。

背景技術

小麥是全球重要糧食作物之一。然而，目前小麥產量的增長速度難以滿足未來全球人口增長的需求。應對這一挑戰的一項關鍵措施是提高小麥對各種病害的抗性，這樣可以挽回每年因病害導致的15-20％的產量損失。莖基腐病是小麥真菌病害的一種，近年來在我國黃淮麥區呈逐年加重趨勢，已成為嚴重威脅小麥生產的重要病害，2022年被列為我國10個產業技術問題之一。

研究表明，培育和種植抗病品種是解決小麥莖基腐病問題最經濟有效的措施。然而，目前生產上可以利用的有效抗源卻很少，來自長穗偃麥草的Fhb7是目前唯一的一個已知的主效抗病基因，利用生物技術的方法，可以將該基因轉移到推廣小麥品種中，培育出抗病新品種。本實驗室已利用中國春ph1b突變體誘導部分同源染色體聯會重組，創制了攜帶Fhb7的第一代小麥-長穗偃麥草易位系SDAU2028(T7DS.7DL-7el₂L)，外源染色體占易位染色體的比例為16.1％。但是，由于Fhb7與八氫番茄紅素合成酶基因PSY-E2(可催化合成黃色素)緊密連鎖，相距僅18Mb，所創制的小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病易位系如SDAU2028等面粉呈黃色，影響了其面粉及其制品的傳統商品性。消費市場對面粉色澤多樣化的需求,導致小麥育種目標不同，為了使Fhb7在生產上更好地推廣應用，打破Fhb7與PSY-E2的連鎖，創制只攜帶Fhb7的小麥-長穗偃麥草短片段易位系具有重要意義。

發明內容

針對現有進展存在的上述問題，本發明以攜帶Fhb7的第一代小麥-長穗偃麥草易位系SDAU2028(T7DS.7DL-7el₂L)作為供體親本，通過CS ph1b突變體誘導7D和7el₂部分同源區之間的減數分裂重組，打破Fhb7與PSY-E2的連鎖，利用分子標記與基因組原位雜交技術，同時結合莖基腐病抗性鑒定進行驗證，創制了小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系山農2-16和山農16-1；并以山農2-16為Fhb7的供體親本，將Fhb7轉移至我國主栽小麥品種孟麥023中，創制出攜帶Fhb7的改良株系，莖基腐病抗性鑒定結果表明，改良株系的莖基腐病抗性顯著提高，這說明源于十倍體長穗偃麥草抗莖基腐病基因Fhb7的抗性強并且能夠穩定遺傳，可以用于小麥抗莖基腐病育種應用。本發明創制的小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系，為從源頭上解決我國小麥抗莖基腐病難題提供了有效抗源。

本發明公開了一種小麥-長穗偃麥草抗莖基腐病短片段易位系的創制方法，其特征在于步驟如下：

(1)以攜帶Fhb7的小麥-長穗偃麥草短片段易位系SDAU2028為父本，以中國春ph1b突變體(CS ph1b)為母本，雜交獲得F₁；

(2)F₁與CS ph1b回交，從BC₁F₁代植株中提取基因組DNA，利用ph1b基因的特異分子標記Xpsr128、Xpsr574和XAWJL3以及與Fhb7緊密連鎖的7el₂特異分子標記Xcfa2240和XsdauK66進行檢測；篩選到ph1b基因純合而Fhb7基因雜合的單株，這些單株自交后獲得若干BC₁F₂代植株并全部提取基因組DNA；