大麦抗网斑病基因的遗传特性研究及精细定位

Barley net blotch is one of the major threatens that effects the productivity and quality of barley. In this study, the F2 segregating population on the basis of the combination with Isotta (susceptible) × ZDM13-1(resistant) is to be established. Meanwhile, the BC2F2 segregating population of barley net blotch is to be established, Isotta as recurrent parent. The gene pools (susceptible and resistant) is to be screened by SSR markers and then resistance genes will be mapped on specific chromosomes,using bulked segregant analysis (BSA). Genetic Linkage Map is to be constructed with MAPMAKE2.0 containing polymorphic SSR markers, which are in the detailed marker intervals. And then SSR markers in these intervals will be obtained by SSR Hunter software. And polymorphic SSRs (or Indel≥4bp) between varieties ZDM13-1 and Isotta will be selected. Further more, polymorphic SNP (Single Nucleotide Polymorphism) will also be selected. Then resistance genes will be fine mapped by these markers. Two or three markers will be closely linked to resistant gene with a genetic distant less than 1.0 cM. These results will provide technical support and useful information for marker assisted selection breeding and map cloning resistance gene of barley net blotch.

网斑病是大麦的主要病害,对大麦的产量和品质造成严重的影响。本研究拟用高抗大麦网斑病品系ZDM13-1和高感品种Isotta组配组合，建立F2分离群体,同时以Isotta为轮回亲本，建立BC2F2群体。以SSR为基因定位标记系统，建立抗/感池，用BSA分析法确定抗病基因所在的染色体，用MAPMAKER3.0建立连锁遗传图，将抗病基因定位在确定的SSR区间。利用SSR Hunter软件搜索定位区间≥5的SSR序列，在线比较特异序列在ZDM13-1和Isotta的多态性，筛选有多态性的SSR和定位区间内插入或缺失4bp以下的位点，同时筛选在区间内多态SNP，利用这些多态性标记精细定位抗网斑病基因，找到与抗病基因连锁距离小于1.0 cM的分子标记2-3个，该结果将为大麦抗网斑病分子标记辅助选择育种提供抗原和技术支撑，也为进一步克隆抗网斑病基因奠定基础。

大麦网斑病（Pyrenophorateres(Sacc．)Drechsler）是中国大麦生产中危害最严重的病害之一，也是一种世界性病害。为了发掘抗网斑病基因、为抗网斑病育种通过基因资源，本课题组申请《大麦抗网斑病基因的遗传分析及精细定位》地区项目，并获立项资助。.本项目执行期间，共获得以下成果：（1）完成了大麦抗网斑病基因的精细定位，本研究以对高抗品种BYT-CYA3与高感品种美41/I配组合，构建172个单株的F2 分离群体，以SSR作为基因定位标记系统，采用QTL分析法，将抗病基因定位在5H（qSf5-5.1，qSf5-5.2）、6H（qSf6-9）和7H（gsf7-3）上。再以BC2F2群体为材料，再通过筛抗已公开的SSR标记进行群体扫描，，并采用QTL IciMapping软件将大麦网斑病抗病基因qSf5-5.1定位到距scssr18076和GBMS0119之间，与scssr18076和GBMS0119的遗传距离分别为2.566M和3.03cM；将抗病基因qSf5-5.2定位在GBMS0119和EBmag0833之间，与GBMS0119和EBmag0833的遗传距离分别为1.847M和3.102cM；将抗病基因qSf6-9 定位在Bmac0218和scssr00103之间，与Bmac0218和scssr00103的遗传距离分别为2.646 cM M和1.896 cM；将抗病基因gsf7-3定位在Bmag0507和Bmag135之间，与Bmag0507和Bmag135的遗传距离分别为3.437cM和2.787cM。目前正在通过区间序列及抗病基因同源性比较，确定抗网斑病候选基因序列，着手抗网斑病基因克隆。（2）采集、分离和鉴定获得大麦网斑病病原菌菌株17个，为进一步研究大麦网斑病提供基础材料。（3））完成了网斑病侵染大麦BYT-CYA3和美41/I后3h、6h、24h和73h的转录组分析，该数据库的建立为进一步研究网斑病致病、抗病机理、网斑病防治奠定了基础。（4）发表论文14篇，其中SCI论文3篇。申请并获授权国家专利6项，培养博士研究生1名，硕士研究生4名。