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小麦白粉病是由小麦白粉菌(Erysiphe graminis f.sp.tritici)引起的气传性真菌病害,它是影响世界各国小麦生产的重要病害之一。近年来,白粉病在我国小麦生产中有逐渐加重的趋势,已成为威胁我国小麦生产安全的主要病害,对我国粮食安全构成了巨大的威胁。实践证明,选育抗病品种是防治小麦白粉病最经济、有效和安全的手段。小麦近缘种属已成为白粉病新抗病基因非常重要的来源(Pm30~Pm43),.这些抗病基因多为质量抗性,对当前流行的生理小种有较好的抗性。但这类抗源往往与不利的农艺性状相连锁,作为抗源导入栽培品种时,后代需要经过多代回交来打破与不利基因的连锁,有的甚至经过多代回交以后仍无法打破这种连锁,这在很大程度上制约了此类抗源在育种中的应用。普通小麦特别是主栽品种中所携带的抗病基因由于其载体具有很好的综合农艺性状,在生产上具有很高的实际应用价值。
周98165作为一个综合性状优良的小麦品种,对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,本试验通过对抗白粉病材料周98165分离群体的接种鉴定,发现周98165所含抗病基因是1对显性核基因,利用BSA法获得了与该基因连锁的8个分子标记,分别为Xbarc84、Xwmc326、Xwmc687、Xgwm299、Xbarc77、BE423472、Xwmc291和Xgwm108,它们间的连锁顺序为Xbarc84、Xbarc77、BE423472、Xwmc326、Xwmc687、Xgwm299、Xwmc291、PmHNK、Xgwm108,相应的遗传距离分别为7.6cM、8.2 cM、4.9 cM、2.5 cM、3.8 cM、1.5 cM、3.8 cM和10.8 cM。其中Xwmc291和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为3.8cM和10.3cM,遗传距离总长度为42.6cM。根据遗传分析研究结果可以将抗病基因PmHNK定位于3BL,利用中国春的缺体-四体系验证的结果与PmHNK定位的结论相符。同时将与PmHNK连锁的标记在中国春的3BL缺失系间进行扩增,根据其结果构建了PmHNK连锁的标记的物理定位模式图,结果显示与PmHNK连锁的标记绝大部分都位于3BL-7-0.63-1.0Bin区。
在目前已报道的小麦白粉病抗病基因中,只有来自高大山羊草的Pm13位于3BL,在试验中用与PmHNK连锁的标记对2761-5(Pm13)进行扩增,结果显示Pm13不能扩增出与PmHNK相一致的特异带型,同时利用与Pm13共分离的SCAR标记对周98165(PmHNK)与2761-5进行了分子鉴定,结果表明周98165不含有抗白粉病基因Pm13。另外在白粉病抗病性鉴定方面,PmHNK与Pm13也有明显不同,因此可以判定PmHNK与Pm13是两个不同的白粉病抗病基因。
由于目前定位于3BL上的白粉病抗病基因只有Pm13,因此可以确定周98165所携带PmHNK为一新的白粉病抗病基因。