小麦品种西风小麦抗黄花叶病主效QTL的精细定位

小麦黄花叶病是土传病毒病，抗性机制复杂，防治困难。发掘、研究、利用新的高抗黄花叶病遗传资源，定位、分离克隆抗病毒新基因，探明小麦抗黄花叶病的分子机制，可以为小麦抗病毒分子育种提供基础材料和理论依据。在前期研究中，本实验室发现西风小麦高抗黄花叶病，并在其染色体5A长臂上定位１个主效抗性QTL（QYm.njau-5A.1），该QTL是由本实验室首先发现的新抗性位点，在小麦抗病毒遗传改良中有重要利用价值。本项目将在前期研究基础上，构建针对该主效位点的次级分离群体，利用比较基因组学策略开发新分子标记、特别是基于EST或基因序列的功能标记，构建该区域饱和的高密度遗传图谱精细定位QYm.njau-5A.1，结合与水稻和短柄草的共线性分析，预测候选基因，为该主效QTL在育种中的高效利用提供分子标记，为目标基因克隆奠定基础。

小麦黄花叶病毒病（Wheat yellow mosaic virus，WYMV）正日益成为危害我国小麦生产的最严重的病害之一，危害小麦安全生产。在前期研究中，本实验室发现西风小麦高抗WYMV，并在染色体5A长臂上定位１个主效抗性QTL（QYm.njau-5A.1），该QTL是由本实验室首先发现的新抗性位点，在小麦抗病毒遗传改良中有重要利用价值。本项目继续根据抗WYMV QTL分析的结果，在RIL群体中选择一个仅含有QYm.nau-5A.1且其他农艺性状和镇9523相似的高抗家系与镇9523杂交，构建了一个包含6002个单株的次级F2分离群体，用于精细定位QYm.nau-5A.1。经重组体筛选将QYm.nau-5A.1定位于标记Xwmc415.1和5EST-440之间，且2个EST-STS标记5EST-44和5EST-90与QYm.nau-5A.1共分离。连锁分析表明，标记Xwmc415.1、5EST-44和5EST-90与QYm.nau-5A.1之间的遗传距离均为0.0cM，标记5EST-440与QYm.nau-5A.1之间的遗传距离为0.1cM。最终将QYm.nau-5A.1定位于0.1cM的标记区间Xwmc415.1-5EST-440内，为图位克隆分离QYm.nau-5A.1奠定了基础。利用与QYm.nau-5A.1紧密连锁的3个标记Xwmc415.1、5EST-44和5EST-90对WYMV抗性已知的46个品种组成的小麦品种群体进行分子标记分析，在10个抗WYMV品种中检测到 QYm.nau-5A.1，且3个标记在所有12个感WYMV品种中均扩增出和感病品种‘镇9523’一致的与感病相关的带型。由此可见，这3个标记在小麦品种群体中能够对QYm.nau-5A.1进行有效地鉴定，可用于抗WYMV 分子标记辅助育种（MAS）。将与QYm.nau-5A.1紧密连锁的标记5EST-90和5EST-44所对应的EST序列与A基因组和D基因组的序列进行BLAST比对，在目标区域结合功能注释发现其中8个可能与抗病相关的基因。对其中一个半胱氨酸蛋白酶（Cysteine proteinase）基因TaPLCP进行了克隆，并根据抗/感品种中此基因序列单核苷酸多态性（SNP）设计引物，开发出可以有效地鉴定QYm.nau-5A.1的SNP标记5SNP-R，可用于抗WYMV MAS育种。