小麦4个多效抗病基因分子标记的转化和再开发

作者：高洁; 宋国琦; 李吉虎; 李玉莲; 张淑娟; 张荣志; 谷田田; 李根英; 李玮^*

来源：农业生物技术学报, 2021, 29(05): 847-856.

• 小麦
• 多效抗病基因
• 分子标记
• 衍生酶切扩增多态性序列(dCAPS)
• 竞争性等位基因特异性PCR(KASP)

我国小麦(Triticum aestivum)分子育种发展已经超过20年,但利用分子标记辅助选择选育的品种仍屈指可数,加快分子育种发展是当务之急。小麦中已发现4个多效抗病基因,在育种过程中表型选择比较困难,可通过分子标记辅助选择。已开发的多效抗病基因标记存在检测效果不佳,类型单一等问题,限制了其使用。本研究针对已报道的多效抗病基因竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR, KASP)标记基因分型效果较差的问题,将KASP标记所检测基因位点序列与’中国春’小麦参考基因组进行BLAST比对,发现基因组中其他位置存在与目标基因位点高度相似的序列,可能是导致KASP标记检测效果不理想的原因。根据BLAST比对结果重新设计引物,改良抗叶锈基因34(leaf rust resistance gene 34, Lr34)的KASP标记Lr34TCCIND和Lr46的KASP标记Lr46JF2-2获得了分型效果改善的Lr34K2和Lr46K3;再开发了抗秆锈基因2 (stem rust resistance 2, Sr2)的KASP标记Sr2K3、Lr34的KASP标记C6K1C2和C6K2C1、Lr46的KASP标记Lr46g22K3,获得了较好的基因分型效果;通过将Lr46JF2-2转化成衍生酶切扩增多态性序列(derived cleaved amplified polymorphic sequences, dCAPS)标记Lr46Rdcaps,将Lr67的KASP标记TM4和TM10转化成dCAPS标记TM4dcaps和TM10dcaps,解除了KASP标记检测的仪器限制,降低了应用门槛。本研究丰富了多效抗病基因可用分子标记的数量和类型,为多效抗病基因的分子标记辅助选择提供便利,对KASP标记开发和改良有重要参考价值。

• 单位
  农业部; 山东省农业科学院作物研究所