大麦抗条纹病基因的遗传分析及精细定位

条纹病是中国大麦生产中危害最严重的病害，本研究拟对条纹病免疫品种Breatrix 与高感品种Barke配组合，建立F2分离群体，以SSR作为基因定位标记系统，建立抗/感池，采用BSA分析法确定抗病基因所在染色体；再筛抗病基因所在染色体上所有的多态性SSR扫描群体，用MAPMAKER 2.0建立连锁遗传图，将抗病基因定位到确定的SSR区间。然后利用SSRHunter 软件搜索定位区间内重复次数≥5 的SSR 序列, 在线比较这些SSR 序列在Breatrix和Barke间的多态性, 筛选有多态的SSR 和定位区间内插入或缺失4 bp 以上的位点, 用Primer Premier 5.0 软件设计SSR 引物或InDel 引物，同时筛选区间内多态性SNP, 利用这些多态性标记精细定位抗条纹病基因，为大麦抗条纹病分子标记辅助选择育种提供抗原和技术支撑，也为进一步克隆抗条纹病基因奠定基础。

大麦条纹病（Drechslera graminea (Rabenh.) Shoem）是中国大麦生产中危害最严重的病害，也是一种世界性病害。为了发掘抗条纹病基因、为抗条纹病育种通过基因资源，本课题组申请《大麦抗条纹病基因的遗传分析及精细定位》面上项目，并获立项资助。本项目执行期间，共获得以下成果：（1）完成了大麦抗条纹病基因精细定位，并开发大麦SSR新标记42对。本研究以对条纹病免疫品种甘啤2号与高感品种Alexis 配组合，构建276个单株的F2 分离群体，以SSR作为基因定位标记系统，建立抗/感池，采用BSA 分析法将抗病基因Rdg3定位在7H短臂上；再通过筛抗已公开的SSR标记及本团队开发的42对标记进行群体扫描，并采用QTL IciMapping软件将大麦条纹病抗病基因Rdg3定位到距Bmag206和Bmag7之间，与Bmag206和Bmag7的遗传距离分别为1.78cM和2.86cM。目前正在通过区间序列及抗病基因同源性比较，确定抗条纹病候选基因序列，着手抗条纹病基因克隆。（2）开发大麦基因组SSR引物42对，能够为大麦基因定位和分子育种提供技术支撑。（3）采集分离鉴定获得大麦条纹病病原菌菌株43个，为进一步研究大麦条纹病提供基础材料。（4）完成了大麦条纹病病原菌全基因组测序，该数据库的建立为进一步研究条纹病致病机理、条纹病防治奠定了基础，同时也能够为其它作物病害的研究提供借鉴。（5）对大麦条纹病病原菌致病候选基因TOXF、TOXE和HTS进行敲除，以pAN8-1为载体进行转化载体的构建，得到敲除载体pAN8-1-TOXF、pAN8-1-TOXE、pAN8-1-HTS，并采用CaCl2-PEG转化法将敲除载体开展验证致病基因功能。（6）开发覆盖条纹病病原菌全基因组的SSR标记370对，该标记的成功开发为进一步研究大麦条纹病致病机理、病原菌与寄主之间的互作关系、条纹病流行小种鉴定和条纹病预警预报奠定了基础。（7）利用EMS诱变获得大麦叶片和茎秆蜡质缺失突变体，蜡质缺失突变体抗旱性显著下降，该突变体为研究植物抗旱机理的重要材料。（8）发表论文13篇，其中SCI论文3篇，已接受SCI论文2篇，准备投SCI论文3篇；培养博士研究生1名，硕士研究生6名。