美国春小麦品种ZAK和Alturas对中国条锈菌系抗性基因解析及分子标记定位

小麦条锈病是我国小麦生产的主要病害。目前我国小麦品种抗条锈病基因单一、遗传基础狭窄。引进国外条锈病抗源，明确其抗性遗传基础，并在育种中加以有效利用是实现我国小麦条锈病抗病基因多样化的有效途径。本项目利用Taichung29/ZAK和Taichung29/Alturas杂交组合的F1、F2、BC1和F3代群体，对引自美国西北部的春小麦品种ZAK和Alturas所含小种专化抗性基因和成株抗性基因进行遗传剖析，并结合基因推导，明确其抗条锈病基因遗传特点和抗性特点；利用分子标记技术，寻找与抗病基因紧密连锁的分子标记，并将其定位在小麦染色体上，发掘抗条锈病新基因。为分子标记辅助育种及在中国有效利用条锈病新抗源ZAK和Alturas奠定基础，从而促进我国小麦生产的抗性多样化，丰富小麦条锈病抗性基因资源。

小麦条锈病（Puccinia striiformis West. f.sp. tritici Eriks et Henn.）是由小麦条锈菌引起的植物真菌性病害，是我国小麦生产的主要病害。目前我国小麦品种抗条锈病基因单一、遗传基础狭窄。引进国外条锈病抗源，明确其抗性遗传基础，并在育种中加以有效利用是实现我国小麦条锈病抗病基因多样化的有效途径。. 开展本项研究所用小麦品种ZAK和Alturas是由项目申请人2007年从美国华盛顿州引进。前期研究结果表明，品种ZAK和Alturas可能是不同于中国现有抗源材料的新抗源。本项目利用Taichung29/ZAK和Taichung29/Alturas杂交组合的F1、F2、BC1和F3代群体，系统开展品种ZAK和Alturas对中国条锈菌系的抗性基因解析及分子标记定位研究，明确其抗条锈病基因组成及其遗传特点和抗性特点，发掘新的条锈病抗病基因及其与之紧密连锁的分子标记。. 经过3年的研究：（1）针对中国条锈菌生理小种条中32号和条中33号的苗期抗条锈病遗传研究结果表明：Alturas对条中32号的苗期抗性由2对隐性基因控制，暂命名为YrAlt1和YrAlt2。Zak对条中33号的苗期抗性是由1对显性基因控制，暂命名为YrZak；（2）采用复合区间作图法对Alturas所含高温成株抗性进行分析，结果在小麦染色体3BS上发现了一个主效高温成株抗性QTL，分别解释34.28%到60.01%的表型变异，暂命名为QYrAlt.wsu-3BS，为降低相对AUDPC值及反应型的主效QTLs；（3）新抗源Zak对中国当前流行小种条中33的抗性由1对显性独立基因控制，利用SSR分子标记将其定位到2BS染色体上，与SSR标记Xbarc13、Xgwm429和Xbarc18连锁，遗传距离分别为4.3cM、5.6cM和15.2cM。图位比较、系谱分析和抗谱分析表明，YrZak是不同于已知的条锈病抗性基因的新基因。