长穗偃麦草抗小麦赤霉病的染色体特异分子标记发展

根据长穗偃麦草抗小麦赤霉病基因主要位于1E和7E染色体的研究结果，利用IRAP和REMAP标记技术筛选长穗偃麦草染色体特异的PCR标记，建立高效发展长穗偃麦草各染色体特异分子标记的筛选体系；同时利用DArT技术的基因微阵列和杂交选择法获得1E和7E染色体特异片段的克隆，制作长穗偃麦草染色体特异片段的芯片；利用ph1b基因诱导小麦－长穗偃麦草染色体配对交换产生易位系，从后代中选择纯合的ph1b基因型，并利用细胞学方法和获得的长穗偃麦草染色体特异的标记对群体进行筛选，获得具有长穗偃麦草染色体片段的易位个体；对长穗偃麦草的杂交后代通过芯片杂交或基因组DNA PCR扩增，建立小麦抗赤霉病育种中跟踪长穗偃麦草染色体或染色体特异片段的分子标记检测体系；结合抗赤霉病鉴定，筛选获得具有长穗偃麦草染色体片段向小麦基因组渐渗的具有抗赤霉病表现的单株，为小麦抗赤霉病育种提供优良抗性种质材料。

长穗偃麦草是小麦近缘野生种，因其基因组中存在大量优良抗性基因而备受关注。研究发现, 长穗偃麦草的1E和7E染色体上带有小麦赤霉病抗性基因。开发长穗偃麦草中与抗赤霉病基因紧密连锁的分子标记，是通过分子标记辅助选择利用长穗偃麦草种质培育抗赤霉病小麦品种的关键。本项目首次通过简化基因组深度测序（SLAF-seq），抑制消减杂交（SSH），ISSR/IRAP/REMAP和TRAP技术探索了在长穗偃麦草中发展分子标记的新模式，获得160多个特异性强、稳定性高的长穗偃麦草基因组和染色体特异分子标记，可为跟踪小麦背景中长穗偃麦草染色体或染色体片段所利用。本项目还利用发展的分子标记构建了小麦-长穗偃麦草易位系的选择群体，利用分子标记和细胞学鉴定相结合进行了硬粒小麦-长穗偃麦草双体附加系的创建研究，已经获得附加3E，4E，5E，7E染色体的材料，为全套硬粒小麦-长穗偃麦草附加系的创建奠定了基础。此外进一步证实了与赤霉病抗性基因相关的长穗偃麦草染色体为1E及7E，与提高光合速率及产量方面的有利的基因可能存在于3E、4E及6E染色体上。.通过本项目的研究，在国内外期刊发表文章7篇，申请专利4项，获授权专利1项，培养博、硕士5名。