谷子抗锈病资源挖掘与抗锈基因定位

【作者】 龚珂珂； 张梦雅； 刘佳； 董志平； 马继芳； 王永芳； 刘磊； 白辉； 李志勇；

【机构】 河北省农林科学院谷子研究所农业农村部特色杂粮遗传改良与利用重点实验室河北省杂粮研究实验室； 河南科技大学农学院；

【摘要】 谷子锈病由粟单孢锈菌侵染引起,属于气传流行性病害,主要危害谷子叶片,一旦暴发流行将严重影响谷子产量,对谷子生产造成巨大经济损失。利用抗锈品种是最经济有效的防治方法,因此,鉴定抗锈病资源和挖掘抗锈病基因具有重要意义。抗病性鉴定和遗传分析表明谷子农家品种小架寒谷高抗谷子锈病,其抗性由单显性基因控制。对小架寒谷与感病谷子豫谷1号接种谷锈菌后0h、12 h、24 h、36 h、48 h和72 h的叶片分别进行DAB染色与考马斯亮蓝染色,显微镜下观察寄主活性氧产生与锈菌菌丝生长。结果表明,小架寒谷在接种后12 h开始出现活性氧积累,早于感病谷子;抗感病谷子中活性氧积累先上升后下降,36 h达到峰值;并且相同时间点的抗病谷子活性氧积累量显著高于感病谷子;谷锈菌在接种后12 h开始萌发,菌丝随接种时间不断伸长,36 h达到峰值;相同时间点的感病谷子侵染菌丝长度显著大于抗病谷子。此外,对小架寒谷与豫谷1号构建的F₂分离群体进行谷锈菌接种和抗病性鉴定,通过"BSA-重测序"和KASP基因分型将小架寒谷中抗锈病基因定位在谷子第9号染色体的2M区间。上述研究结果为小架寒谷中抗锈病基因的克隆与抗病机理研究奠定了基础。更多还原