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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 18個(gè)小麥品種（系）抗葉銹基因分析
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品選用16個(gè)我國(guó)流行的小麥葉銹菌菌系對(duì)18個(gè)小麥品種進(jìn)行抗葉銹性基因的推導(dǎo)，并通過(guò)分子手段鑒定出18個(gè)候選小麥品種中可能含有的抗葉銹病基因（包括Lr1、Lr26、Lr28、Lr37、Lr42、Lr24、Lr38）。研究為今后品種的推廣和使用提供依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品選用16個(gè)小麥葉銹菌菌系對(duì)18個(gè)小麥品種進(jìn)行抗葉銹性基因的推導(dǎo)，并通過(guò)分子手段鑒定18個(gè)候選小麥品種中可能含有的抗葉銹病基因。結(jié)果表明， s98351-2-2-2-1和96104-1-5-1c2中含有Lr28；9629-03A-4-1-1中含有Lr37；919-20-2c2和冬小麥免中438含有Lr42、Lr26；97167-1-2-1-1-2-1、9589、9916-8-6、9916-8-18、cp20-30-1-5-218含有Lr26；00-55-3-1-1中含有Lr1；1R13含有Lr24、Lr37、Lr38；1R17含有Lr24、Lr38；1R35中含有Lr10、Lr34；新克旱9號(hào)和orofen含有Lr34；興義4號(hào)含有Lr26和Lr37。研究結(jié)果為今后品種的推廣和使用提供依據(jù)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本作品撰寫(xiě)的目的在于闡述我國(guó)18個(gè)小麥品種（系）經(jīng)16個(gè)我國(guó)流行的小麥葉銹菌菌系作用后，通過(guò)基因的推導(dǎo)和抗葉銹基因分子標(biāo)記鑒定手段，鑒定出18個(gè)小麥品種（系）中可能含有的抗葉銹病基因，旨在為今后品種的推廣、抗病育種，豐富抗病資源庫(kù)提供依據(jù)，為小麥抗葉銹性研究及小麥葉銹病的持續(xù)控制構(gòu)建平臺(tái)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本作品選用16個(gè)具有鑒別能力的主要流行葉銹菌菌株，利用基因推導(dǎo)和分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)我國(guó)18個(gè)小麥品種（包括核心種質(zhì)，后備材料等）進(jìn)行苗期及成株期抗葉銹病鑒定，鑒定結(jié)果更準(zhǔn)確，而且首次發(fā)現(xiàn)我國(guó)小麥品種含有Lr28基因。明確這些品種的抗葉銹病性及包含的抗葉銹病基因情況，為合理布局小麥品種、提高種質(zhì)庫(kù)的整體水平、為抗病育種提供重要的依據(jù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 培育和利用抗病品種是病害綜合防治中最經(jīng)濟(jì)有效的關(guān)鍵技術(shù)。加強(qiáng)小麥品種及其遺傳資源的抗病性研究，對(duì)病害的持續(xù)控制、確保小麥安全生產(chǎn)至關(guān)重要。本作品研究的18個(gè)小麥品種既有育種資源、后備品種還有中間材料，研究明確了含有的優(yōu)秀抗葉銹基因Lr28、Lr37、Lr42、Lr24、Lr38。結(jié)果對(duì)于抗源的有效利用、品種的推廣及選育提供理論支撐和依據(jù)。對(duì)于該病害的持續(xù)控制具有重要的作用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究選用16個(gè)小麥葉銹菌菌系對(duì)18個(gè)小麥品種進(jìn)行抗葉銹性基因的推導(dǎo)，并通過(guò)分子手段鑒定18個(gè)候選小麥品種中可能含有的抗葉銹病基因，旨在明確這些材料的抗葉銹性和含有的抗葉銹基因，為今后品種的推廣和使用提供依據(jù)。結(jié)果表明， s98351-2-2-2-1和96104-1-5-1c2中含有Lr28；9629-03A-4-1-1中含有Lr37；919-20-2c2和冬小麥免中438含有Lr42、Lr26；97167-1-2-1-1-2-1、9589、9916-8-6、9916-8-18、cp20-30-1-5-218含有Lr26；00-55-3-1-1中含有Lr1；1R13含有Lr24、Lr37、Lr38；1R17含有Lr24、Lr38；1R35中含有Lr10、Lr34；新克旱9號(hào)和orofen含有Lr34；興義4號(hào)含有Lr26和Lr37。
獲獎(jiǎng)情況
- 1、2011年，本作品內(nèi)容已經(jīng)撰寫(xiě)成科技論文，并被作物學(xué)報(bào)錄用，目前正處于主編審查階段。
鑒定結(jié)果
- 該作品創(chuàng)作中，方法先進(jìn)，研究結(jié)果首次揭示了我國(guó)小麥品種、使用的育種材料含有的抗葉銹基因，對(duì)于其推廣、品種培育，持續(xù)控制小麥葉銹病具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
- 1、基因推導(dǎo)與分子標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，提高了鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性； 2、作物學(xué)報(bào)錄用文章的通知； 3、Dubin H J, Johnson. Postulated genes for resistance to strip rust in selected CIMMYT and related wheats. Plant Dis, 1989, 73: 472-475 4、Singh R, Datta D, Priyamvada, Singh S, Tiwari R. Marker-assisted selection for leaf rust resistance genes Lr19 and Lr24 in wheat (Triticum aestivum L.). J Appl Genet, 2004, 45(4): 399-403 5、YANG Wen-Xiong(楊文雄), YANG Fang-Ping(楊芳萍), LIANG Dan(梁丹), HE Zhong-Hu2(何中虎), SHANG Xun-Wu(尚勛武), XIA Xian-Chun(夏先春). Molecular characterization of slow-rusting genes Lr34/Yr18 in Chinese wheat cultivars. Acta Agron Sin(作物學(xué)報(bào)), 2008, 34(7): 1109?1113 ( in Chinese with English abstract)
同類課題研究水平概述
- 抗病品種的利用是小麥葉銹病防治最安全、經(jīng)濟(jì)、有效地方法。全面了解品種、育種資源、中間材料的抗葉銹性對(duì)于品種的培育、推廣與布局和抗葉銹資源的合理利用具有重要一。因此抗病基因的鑒定與分析是病害控制的一項(xiàng)重要任務(wù)。 確定小麥品種的抗葉銹性和抗葉銹基因的方法很多，其中最常用的方法包括基因推導(dǎo)、分子輔助篩選鑒定和常規(guī)雜交法等?；蛲茖?dǎo)基于Flor的基因?qū)驅(qū)W說(shuō)，1972年Browder提出了初步的抗病基因推導(dǎo)方法，隨后又不斷補(bǔ)充完善這一推導(dǎo)方法]。在我國(guó)，陳萬(wàn)權(quán)、楊文香、原宗英、袁軍海等應(yīng)用基因推導(dǎo)的方法對(duì)我國(guó)前些年部分地區(qū)種植的小麥品種或外來(lái)品種進(jìn)行了抗葉銹基因推導(dǎo)，為品種的合理布局奠定了基礎(chǔ)。分子標(biāo)記輔助選擇（Molecular-assisted-selection，簡(jiǎn)稱MAS）是通過(guò)分子標(biāo)記技術(shù)與常規(guī)基因鑒定方法相結(jié)合，利用與抗病基因緊密連鎖的分子標(biāo)記可以有效追蹤抗性基因。各國(guó)研究人員在小麥葉銹病抗病基因的分子標(biāo)記方面開(kāi)展了大量工作，并不斷地開(kāi)發(fā)可用于分子輔助鑒定的分子標(biāo)記，目前已經(jīng)獲得20余個(gè)用于抗病基因分子鑒定和分子輔助育種的標(biāo)記。常規(guī)雜交法即根據(jù)Mendel-Morgan遺傳學(xué)的原理，將抗源與感病材料雜交，通過(guò)鑒定F1代的表型、F2代群體的分離比例來(lái)初步推斷抗性基因的顯隱性、基因數(shù)目和互作方式等。目前，國(guó)際上很多國(guó)家均開(kāi)展了小麥抗葉銹資源、品種抗葉銹基因的鑒定與評(píng)價(jià)研究。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)100余個(gè)小麥抗葉銹基因。其中已經(jīng)定位的葉銹基因已經(jīng)夠達(dá)到67個(gè)。而且每年國(guó)際組織CIMMTY、美國(guó)、澳大利亞、印度、德國(guó)、俄羅斯、巴基斯坦等國(guó)家均對(duì)資源庫(kù)、新培育的小麥品種進(jìn)行抗葉銹性的分析與鑒定。 我國(guó)資源豐富，每年都有很多的小麥品種通過(guò)審定，對(duì)著這些資源與品種的抗葉銹基因的定位于鑒定還處于初始階段。我國(guó)的代表性的研究一般在2000年以后，因此對(duì)于育種資源中的抗葉銹基因信息了解不足，對(duì)于培育的小麥品種中的抗葉銹基因的情況了解甚少。有待于對(duì)相應(yīng)的這些資源和新品種進(jìn)行抗葉銹基因的鑒定。 研究測(cè)試的18個(gè)小麥材料中含有核心種質(zhì)、美國(guó)引進(jìn)抗原、后備小麥品種和品系材料。對(duì)于這些品種的抗葉銹性及抗葉銹基因有待于進(jìn)一步明確。本研究采用基因推導(dǎo)與分子輔助鑒定相結(jié)合、苗期鑒定與成株期鑒定相結(jié)合的方法，明確這些品種的抗葉銹性，為品種的推廣使用及合理布局提供依據(jù)。
