我校小麦研究所在小麦基因资源发掘方面取得重要进展

04.04.2019  16:11

日前,我校小麦研究所首次在中科院分区农艺学一区、生物大类TOP期刊《Theoretical and Applied Genetics》发表了题为“Genome-wide mapping of adult plant stripe rust resistance in wheat cultivar Toni”的文章,我校生命学院周新力副研究员和生物学2016级硕士胡天为共同第一作者,杨随庄研究员为通讯作者,西南科技大学为第一完成单位。

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(简称 Pst )引起的一种重要的小麦叶部病害。抗病基因的鉴定和利用是控制该病最有效、经济、环保的方法。文章对从CIMMYT引种的小麦品种Toni进行了成株抗条锈病基因的发掘。利用35 K小麦SNP芯片对重组自交系群体进行了全基因组扫描,定位了小麦品种Toni的两个成株抗条锈病QTL,分别位于染色体 3AS和3BS ( QYrto.swust-3AS QYrto.swust-3BS ),这两个小麦抗条锈病基因是我校首次以西南科技大学英文缩写命名的QTL位点。文章在小麦抗病基因资源发掘方面取得了重要突破。

   

Fig. 1. 21 条染色体遗传图谱及 LOD 5.0 时的 QTL 分析结果

两个QTL目标区域锚定在普通小麦IWGSC Ref Seq v1.0序列上。 QYrto.swust-3AS 两侧的SNP标记 AX-95240191 AX-94828890 的物理区间为2.22Mb。在该区域的65个HC(高置信度)注释基因中,11个(16.9%)含有NB-ARC结构域,9个(13.8%)含有蛋白激酶结构域,与抗病相关。 QYrto.swust-3BS 两侧的SNP标记 AX-94509749 AX-94998050 的物理区间为4.77 Mb。在这个区域有133个HC基因,其中14个(10.5%)蛋白激酶域基因可能参与了抗病性的形成。两个QTL在多个环境中稳定表达,解释31.6 - 48.2%和21.9-56.3%的DS和IT表型变异。这些连锁标记除了用于小麦分子标记辅助选择育种项目外,还将有助于今后在诊断标记的开发、其它遗传背景下检测这些QTL,以及在精细图谱构建和候选基因功能验证方面开展工作具有重要意义。

Fig. 2. 小麦抗条锈位点 QYrto.swust-3AS 的遗传图谱和比较基因组图谱。

Fig. 3 . 小麦抗条锈位点 QTL QYrto.swust-3BS 的遗传图谱和比较基因组图谱

该研究得到了西南科技大学博士基金(16zx7162),西南科技大学龙山学术人才科研支持计划(17LZX550)。(张婷 编辑)(生命学院 供稿)

全文链接: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03308-1