小麦条锈病持久抗性主效QTL QYr.nwafu-2BL的克隆及初步验证

Stripe rust, and resistant wheat varieties are usually the only effective option for growers. Based on previous studies, there is a major QTL QYr.nwafu-2B conferring adult plant resistance to stripe rust in wheat line Xingzing 9104. The objective of this study is to map-based clone QYr.nwafu-2B, combing with various omics such as transcriptome, comparing genome, and informatics. Development of markers linked to QYrXZ.nwafu-2B can be used by breeders efficiently and accurately into new germplasms to reduce the disease severity. Understanding of the resistance gene in Xingzi 9104 is very helpful for enriching the resources of disease-resistance genes for wheat breeding programs, providing a valuable resistance source for the sustainable control of wheat stripe rust.

深入了解小麦对条锈菌成株期抗病机制，是制定抗病育种新策略及抗病品种合理利用的重要理论基础。系统开展小麦成株期广谱抗病QTL克隆研究，对揭示小麦成株期抗条锈病分子机制具有重要意义。本研究拟利用成株期抗病小麦兴资9104，及其与条锈菌互作的研究体系，结合前期对目标基因精细定位以及转录组数据库，针对成株期广谱抗病QTL精细作图定位区间，采用正向和反向遗传学，并结合生物信息学、植物病理学、分子生物学等研究手段，图位克隆小麦成株期抗条锈主效QYrxz.nwafu-2B，开发目标基因特异性分子标记，为基于分子标记辅助育种和遗传改良的小麦抗性品种的开发提供新的策略；明确基因表达特征，为解析参与小麦成株期抗病分子机制提供依据，制定培育持久抗病品种策略提供新的观点。

通过本项目研究取得如下进展：.1、.通过分子标记加密、候选基因表达分析、突变体筛选等方法进一步对QYr.nwafu-2BL 区域候选基因进行了分析，确认了候选基因范围。.2、.通过全基因组关联分析（GWAS）对小麦2BL上的抗条锈病候选基因进行研究，通过分析确认了TraesCS2B01G513100 很有可能就是参与条锈抗病反应的重要候选基因成员，开发的分子标记可以用于抗病育种。.3、.通过对3BS 和 4BL 位点的抗条锈病QTL研究发现，它们在多环境稳定存在，当 Qyrrh.nwafu-3BS 和 Qyrfdc.nwafu-4BL 单独存在时，只能提供部分抗性，但是它们共同存在时植株表现高水平的抗病性，严重度小于 20%，表现非常好的聚合效应。.4、.研究了小麦 6A 染色体区抗条锈病 QTL 定位及其与育种选择的关系，并开发了相应的育种选择分子标记。