长穗偃麦草抗小麦赤霉病基因Fhb7的图位克隆及分子机理研究

【作者】 赵兰飞； 郭军； 张秀丽； 李安飞； 王宏伟； 孔令让；

【机构】 山东农业大学作物生物学国家重点实验室；

【摘要】 小麦赤霉病主要是由禾谷镰刀菌引起的重要穗部真菌病害,现已严重威胁我国粮食安全。长穗偃麦草作为小麦抗病基因的重要来源,具有抗逆、生长势强、对赤霉病抗性高效稳定的特点。本课题组利用来自十倍体长穗偃麦草7E（7D）染色体的两个双体异代换系K11463（7el₁/7D）和K2620（7ec/7D）创建重组自交系（RILs）群体。利用该群体,结合SSR、STS、DArT标记和根据现已公布的禾本科植物基因组序列信息新开发的分子标记（XsdauK）,构建了第一张十倍体长穗偃麦草7E染色体的精细遗传图谱。同时,对长穗偃麦草抗小麦赤霉病基因Fhb7（Fhblop）进行了精细定位,将其定位于标记Xcfa2240和XsdauK66之间1.7cM范围内。细胞遗传学研究结果显示,十倍体长穗偃麦草7el₁和7el₂花粉母细胞染色体的配对率为71.64%;基因型统计结果显示,分子标记Xcfa2240和XsdauK66之间的交换律为0.96%,这为图位克隆Fhb7基因提供了可能。为了顺利图位克隆该基因,我们在扩大小麦抗、感赤霉病双体异代换系和罗伯逊异位系（7DS.7DL-7el₁L和7DS.7DL-7el₂L）这两个次级作图群体的基础上,利用中国春ph1b突变体材料,将ph1b基因分别导入小麦-长穗偃麦草抗、感赤霉病双体异代换系（7el₂和7el₁）并通过杂交创建作图群体。现在,3个作图群体的个体总数已超过8200株,并在继续扩大作图群体以满足图位克隆该基因的需要。另外,本实验室利用济麦22和济麦22-Fhb7短片段代换系材料进行转录组测序,初步探索小麦抗赤霉病的基因互作与调控网络,希望为小麦赤霉病抗性改良和抗病机制研究提供新的策略。更多还原