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利用小麦单染色体代换系分析赤霉病及茎基腐病与毒素的关系

标题: 利用小麦单染色体代换系分析赤霉病及茎基腐病与毒素的关系
作者: 郑直
出版时间: 2008-01-01
所在大学: 河北农业大学
关键词: 赤霉菌,单染色体,赤霉病,茎基腐病,抗性基因,基因控制
论文级别: 硕士
学位: 学位论文
导师: 马平%刘大群
专业: 植物病理学
提交时间: 2008
摘要: 由赤霉菌引起的小麦赤霉病是小麦生产的主要病害之一,小麦赤霉病抗源十分贫乏。和普通小麦相比,小麦4倍体单染色体代换系更加容易感病,所以在试验中应用了3套受体相同而供体不同的代换系材料接种了引起小麦茎基腐病(CR,caused by Fusarium pseudograminearum)的菌株来研究小麦CR的抗性,并且试验中第二套代换系接种了可以引起Fusarium head blight(FHB,caused by Fusarium graminearum and Fusarium culmoFum)的菌株,由于材料的特殊性,可以初步定位控制小麦抗性基因所在的染色体。由于本试验是以澳大利亚为背景的研究,CR和FHB是都是由镰刀菌引起的小麦病害,CR主要是危害小麦根部;而FHB主要是危害小麦穗部,并在花期侵染。由于研究背景的不同可能会有理解上的偏差。本试验的研究结果包括: 接种小麦单染色体代换系研究FHB抗性基因和控制毒素产生基因所在染色体,并且分析他们之间的关系。 1.试验以来自抗病小麦材料P1481521和栽培小麦Langdon杂交得到的14个4倍体小麦单条染色体代换系为供试材料,用小麦赤霉病(Fusarium graminearum)悬浮液接种小麦花期时穗部,进行室内赤霉病的抗性鉴定,同时用脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)试剂盒来测定接种后籽粒中的毒素含量。表型鉴定结果表明,14个代换系的抗病性存在较大的差异,其中代换系LDN(PI481521-3A)和LDN(P1481521-7B)分别在感染小穗数和小穗感染百分率上与抗性亲本无显著性差异,不存在抗病性高于抗性亲本的类型:毒素含量分析表明两个亲本的毒素含量没有显著差异,各代换系的毒素含量均高于抗性亲本PI481521,LDN(PI481521-1A)、LDN(P1481521-2A)及LDN(P1481521-6A)的毒素含量较高与两个亲本存在显著差异。这一鉴定结果为下一步抗性基因和毒素基因的定位研究提供了基础材料,对赤霉病抗性指标进行相关性分析,发现小穗感染百分率与麦粒毒素含量呈显著正相关。因此在田间进行抗赤霉病种质筛选及抗病育种后代选择时,可以小穗感染百分率作为衡量指标以简化操作程序。 2.分别接种3套4倍体小麦单染色体代换系研究各代换系对小麦CR抗病性基因所在染色体并比较试验以3套Langdon-Triticum dicoccoides(LDN-DIC)单染色体代换系为供试材料,用小麦赤霉病(FusaHumpseudograminearum)悬浮液接种小麦根部,进行室内赤霉病的抗性鉴定,分别找出控制3条单染色小麦的抗性基因所在染色体。结果表明,3条代换系材料对接种CR反应明显不同。赤霉病抗性属数量性状遗传,CR的反应结果表明3条代换系的供试材料对CR抗性的不同反应,有些材料增加的抗性,而有些材料降低了对CR的抗性,并且用3个供体替换任何一跳Langdon染色体并没有一致的改善对CR的抗性。因此,在这3套单染色体代换系中,控制小麦赤霉病抗性基因是由替代Langdon的供体材料基因型提供的。这个结果告诉我们,3个供体基因型有不同的抗性反应基因,并且在小麦单染色体代换系中非常感病的基因可能不存在。 3.比较FHB和CR抗性基因所在染色体的不同通过以上的试验结果,表明在CR中表现抗性最好的基因所在染色体并不是在FHB中表现最好的染色体。虽然它们可能是由相同的病原菌引起的病害,但是由不同的基因控制。