小麦抗赤霉病主效qtlqfh.nau2b的精确定位
赤霉病是小麦生产上的一种毁灭性病害。通过抗病基因的发掘和应用进行抗病育种是防治赤霉病最经济有效的方法。目前研究较多的QTL大多数仅与一种主要的赤霉病抗性相关，并不能满足抗赤霉病育种的需求。Qfh.nau-2B是从骨干亲本南大2419中发现的与小麦赤霉病抗侵染（Type I）和抗扩展（Type II）抗性均相关的QTL。本实验通过各种策略开发分子标记，构建Qfh.nau-2B区段高密度遗传图谱，并通过筛选和鉴定重组体的方法对其进行精确定位，将抗侵入的Qfh.nau-2B定位在相距14.5cM的Xwmc499-Xgwm47.4区间，将抗扩展的Qfh.nau-2B定位在10.5cM的Xwmc499-Xzmh530区间。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1实验材料3
1.2技术路线3
1.3表型鉴定 3
1.4分子标记的开发及其定位 3
1.5 DNA的提取、PCR扩增及凝胶电泳检测3
1.5.1 DNA的提取 3
1.5.2 PCR扩增 4
1.5.3凝胶电泳检测 4
1.6 QIRs重组体的筛选4
1.6.1抗侵入Qfh.nau2B QIRs I的筛选4
1.6.2抗扩展Qfh.nau2B QIRs II的筛选4
2 结果与分析5
2.1分子标记的开发 5
2.2遗传图谱的构建5
2.3抗侵入Qfh.nau2B 的精确定位6
2.4抗扩展Qfh.nau2B 的精确定位7
3 讨论9
致谢10
参考文献10
小麦抗赤霉病主效QTL Qfh.nau2B的精确定位
引言
一.小麦赤霉病
小麦是世界三大经济作物之一，养活了世界上接近1/3的人口。但它的生产总受到许多病害的影响。赤霉病是小麦生产上的一种毁灭性的病害。它是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的一种穗部病害，主要发生在温
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暖湿润的地区。在我国，赤霉病正在从传统意义上的长江中下游冬麦区和东北冬麦区向其他省份扩展，并且越发严重[1]。赤霉病的危害极大，其不仅仅会影响到小麦的产量和品质，其产生的毒素还会对后续的食用者以及牲畜产生毒害，对食品安全构成了巨大的威胁。据资料显示，最近9年以来，赤霉病在我国频发，其发生面积均超过了3.3×106 hm2，大大地危害了小麦的生产[1]。
二.小麦赤霉病抗源
目前还没有发现对赤霉菌免疫的小麦品种，但是经过人们的研究和发现，在许多地区找到了一些抗赤霉病种质资源[2]。中国的苏麦三号表现出高抗赤霉病性[3,4]，同时它的衍生品系如Ning 7840、DH181、CM82036、CJ 9306等也表现出较强的抗性。此外，中国的地方品种望水白也是目前世界上抗性最好的品种之一[3]。中国的W14、Haiyanzhong和Wuhan1，日本的Nyu Bai和Tokai 66，韩国的Chungkye和Chokwang，巴西的Frontana，德国的Dream，美国的Ernie等也对赤霉病表现出一定的抗性。一些感病品种中也有定位到抗病的QTL。
三.小麦抗赤霉病主效QTL Qfh.nau2B
小麦赤霉病类型一共被分为五种，其中研究较多的是抗侵入（Type I）和抗扩展 （Type II）类型，其中抗侵入是小麦抵抗赤霉病病菌侵入的第一道防线，可以抵抗住外界的赤霉菌侵染小麦，抗扩展是在第一道防线被赤霉菌攻破的情况下，采取的抑制其在小麦植株体内扩展的一道防线，因此Type I和Type II是抵御赤霉病最重要的抗病类型[5]。在过去的几十年中，已经有近200个QTL被科学家定位[6,7]，但是大多的都没能够进行深入的研究，研究较多的是在3BS，4B，7Lr#1S，5A，6BS，5A，1Ets#1S上，目前这些位点已经被精确的定位出来并被命名为Fhb1、Fhb2、Fhb3、Fhb4、Fhb5、Fhb6、Fhb7[8,9]。虽然这些位点已经被精确地定位了出来，但是这些位点均只与一种抗病类型相关，Fhb1、Fhb2、Fhb3、Fhb6和Fhb7与Type II有关，Fhb4和Fhb5与Type I有关[10]。
与上面所述QTL不同的是，Qfh.nau2B是同时与Type I和Type II都相关的QTL，对于研究优质抗性小麦有一定的促进作用，它可以解释大约13.2%的Type I的表型变异和约9.6%的Type II的表型变异[11]。薛树林等人将来自南大2419的小麦抗赤霉病QTL Qfh.nau2B导入到绵阳99323，构建其近等基因系，并且经过多年的抗性鉴定发现Qfh.nau2B近等基因系的抗赤霉病效应，无论是在抗侵染还是抗扩展方面都明显高于绵阳99323[8]，这就表明了Qfh.nau2B在抗赤霉病的方面效果显著，并且具有多种抗性。
由于Qfh.nau2B的遗传区间较大，导致了无法确定是否为单一基因提供了这些抗性，同时在该区间内还包含了其它的QTL[12]，更是无法排除掉这些抗性基因表达的可能，在育种选择中常会引起连锁累赘，因此有对Qfh.nau2B进行进一步研究的必要。
本实验研究通过利用扩大的包含530个株系的南大2419×望水白重组自交系（recombinant inbred line, RIL）群体为材料，通过QIR策略[13]，对Qfh.nau2B的Type I抗性和Type II抗性分别进行了精确定位。
1 材料与方法
1．1 实验材料
（1）单粒传得的136株F7南大2419×望水白RIL群体[14]——用于高密度遗传连锁图谱构建。
（2）扩大的530株南大2419×望水白RIL群体[10]——用于重组体筛选。
1．2 技术路线
图1 Qfh.nau2B精细定位技术路线图
如图1所示，首先进行连锁分子标记开发，利用南大2419望水白RIL群体构建Qfh.nau2B区段的高密度遗传图谱，之后结合Qfh.nau2B区段的重组体的基因型和表型数据，对Qfh.nau2B进行精确定位。
1．3 表型鉴定
在小麦开花前后，利用喷洒赤霉菌混合孢子液（每毫升1000个孢子）的方法对重组体和抗感对照材料进行接种，在接种后14天调查其病小穗率（PDS）来评价其Type I抗性；同时利用单花滴注的方法对其接种，21天后调查病小穗数（NDS）和病轴长（LDR）来评价Type II抗性。
1．4 分子标记的开发及其定位
分子标记的开发主要有以下几个策略：
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1实验材料3
1.2技术路线3
1.3表型鉴定 3
1.4分子标记的开发及其定位 3
1.5 DNA的提取、PCR扩增及凝胶电泳检测3
1.5.1 DNA的提取 3
1.5.2 PCR扩增 4
1.5.3凝胶电泳检测 4
1.6 QIRs重组体的筛选4
1.6.1抗侵入Qfh.nau2B QIRs I的筛选4
1.6.2抗扩展Qfh.nau2B QIRs II的筛选4
2 结果与分析5
2.1分子标记的开发 5
2.2遗传图谱的构建5
2.3抗侵入Qfh.nau2B 的精确定位6
2.4抗扩展Qfh.nau2B 的精确定位7
3 讨论9
致谢10
参考文献10
小麦抗赤霉病主效QTL Qfh.nau2B的精确定位
引言
一.小麦赤霉病
小麦是世界三大经济作物之一，养活了世界上接近1/3的人口。但它的生产总受到许多病害的影响。赤霉病是小麦生产上的一种毁灭性的病害。它是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的一种穗部病害，主要发生在温
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
暖湿润的地区。在我国，赤霉病正在从传统意义上的长江中下游冬麦区和东北冬麦区向其他省份扩展，并且越发严重[1]。赤霉病的危害极大，其不仅仅会影响到小麦的产量和品质，其产生的毒素还会对后续的食用者以及牲畜产生毒害，对食品安全构成了巨大的威胁。据资料显示，最近9年以来，赤霉病在我国频发，其发生面积均超过了3.3×106 hm2，大大地危害了小麦的生产[1]。
二.小麦赤霉病抗源
目前还没有发现对赤霉菌免疫的小麦品种，但是经过人们的研究和发现，在许多地区找到了一些抗赤霉病种质资源[2]。中国的苏麦三号表现出高抗赤霉病性[3,4]，同时它的衍生品系如Ning 7840、DH181、CM82036、CJ 9306等也表现出较强的抗性。此外，中国的地方品种望水白也是目前世界上抗性最好的品种之一[3]。中国的W14、Haiyanzhong和Wuhan1，日本的Nyu Bai和Tokai 66，韩国的Chungkye和Chokwang，巴西的Frontana，德国的Dream，美国的Ernie等也对赤霉病表现出一定的抗性。一些感病品种中也有定位到抗病的QTL。
三.小麦抗赤霉病主效QTL Qfh.nau2B
小麦赤霉病类型一共被分为五种，其中研究较多的是抗侵入（Type I）和抗扩展 （Type II）类型，其中抗侵入是小麦抵抗赤霉病病菌侵入的第一道防线，可以抵抗住外界的赤霉菌侵染小麦，抗扩展是在第一道防线被赤霉菌攻破的情况下，采取的抑制其在小麦植株体内扩展的一道防线，因此Type I和Type II是抵御赤霉病最重要的抗病类型[5]。在过去的几十年中，已经有近200个QTL被科学家定位[6,7]，但是大多的都没能够进行深入的研究，研究较多的是在3BS，4B，7Lr#1S，5A，6BS，5A，1Ets#1S上，目前这些位点已经被精确的定位出来并被命名为Fhb1、Fhb2、Fhb3、Fhb4、Fhb5、Fhb6、Fhb7[8,9]。虽然这些位点已经被精确地定位了出来，但是这些位点均只与一种抗病类型相关，Fhb1、Fhb2、Fhb3、Fhb6和Fhb7与Type II有关，Fhb4和Fhb5与Type I有关[10]。
与上面所述QTL不同的是，Qfh.nau2B是同时与Type I和Type II都相关的QTL，对于研究优质抗性小麦有一定的促进作用，它可以解释大约13.2%的Type I的表型变异和约9.6%的Type II的表型变异[11]。薛树林等人将来自南大2419的小麦抗赤霉病QTL Qfh.nau2B导入到绵阳99323，构建其近等基因系，并且经过多年的抗性鉴定发现Qfh.nau2B近等基因系的抗赤霉病效应，无论是在抗侵染还是抗扩展方面都明显高于绵阳99323[8]，这就表明了Qfh.nau2B在抗赤霉病的方面效果显著，并且具有多种抗性。
由于Qfh.nau2B的遗传区间较大，导致了无法确定是否为单一基因提供了这些抗性，同时在该区间内还包含了其它的QTL[12]，更是无法排除掉这些抗性基因表达的可能，在育种选择中常会引起连锁累赘，因此有对Qfh.nau2B进行进一步研究的必要。
本实验研究通过利用扩大的包含530个株系的南大2419×望水白重组自交系（recombinant inbred line, RIL）群体为材料，通过QIR策略[13]，对Qfh.nau2B的Type I抗性和Type II抗性分别进行了精确定位。
1 材料与方法
1．1 实验材料
（1）单粒传得的136株F7南大2419×望水白RIL群体[14]——用于高密度遗传连锁图谱构建。
（2）扩大的530株南大2419×望水白RIL群体[10]——用于重组体筛选。
1．2 技术路线
图1 Qfh.nau2B精细定位技术路线图
如图1所示，首先进行连锁分子标记开发，利用南大2419望水白RIL群体构建Qfh.nau2B区段的高密度遗传图谱，之后结合Qfh.nau2B区段的重组体的基因型和表型数据，对Qfh.nau2B进行精确定位。
1．3 表型鉴定
在小麦开花前后，利用喷洒赤霉菌混合孢子液（每毫升1000个孢子）的方法对重组体和抗感对照材料进行接种，在接种后14天调查其病小穗率（PDS）来评价其Type I抗性；同时利用单花滴注的方法对其接种，21天后调查病小穗数（NDS）和病轴长（LDR）来评价Type II抗性。
1．4 分子标记的开发及其定位
分子标记的开发主要有以下几个策略：
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