153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2022.12.007

新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (12): 2924-2932.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.12.007

• 作物遗传育种·耕作栽培·种质资源 • 上一篇下一篇

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

路子峰¹(), 时晓磊¹, 李玉姗¹, 崔燕华², 仙鹤², 严勇亮¹, 张金波¹, 高海峰³, 丛花¹()

1.新疆农业科学院农作物品种资源研究所,乌鲁木齐 830091
2.新疆农业科学院综合试验场,乌鲁木齐 830012
3.新疆农业科学院植物保护研究所,乌鲁木齐 830091

收稿日期:2021-12-20 出版日期:2022-12-20 发布日期:2023-01-30
通信作者: 丛花
作者简介:路子峰(1986-),男,河南辉县人,副研究员,研究方向为农作物种质资源创新利用,(E-mail)luzifeng712@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(31660389);新疆农业科学院青年基金(xjnkq-2016002);乌鲁木齐市科学技术计划项目(Z161210002)

Molecular Detection of Three Yr Genes in 153 Winter Wheat Varieties from Xinjiang

LU Zifeng¹(), SHI Xiaolei¹, LI Yushan¹, CUI Yanhua², XIAN He², YAN Yongliang¹, ZHANG Jinbo¹, GAO Haifeng³, CONG Hua¹()

1. Institute of Crop Germplasm Resources, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China
2. Anningqu Comprehensive Experimental Field, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830012, China
3. Institute of Plant Protection, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China

Received:2021-12-20 Online:2022-12-20 Published:2023-01-30
Correspondence author: CONG Hua
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(31660389);Xinjiang Academy of Agricultural Sciences for Young Scientists Found(xjnkq-2016002);Urumqi Science and Technology Program Project(Z161210002)

摘要/Abstract

摘要： 【目的】 研究条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26、Yr Tp1在新疆153份冬小麦品种中的分布,为新疆小麦抗病育种提供理论依据。【方法】 利用SSR分子标记,采用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,检测供试材料中是否含有小麦条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26和Yr Tp1。【结果】 在123份冬小麦地方品种和30份冬小麦育成品种中,Yr 9基因的检出率分别为78.86%和63.33%,Yr 26基因的检出率分别为95.12%和73.33%,Yr Tp1基因的检出率分别为88.62%和60%。在123份冬小麦地方品种中,有87份供试材料能同时检测出3个条锈病抗病基因,占比70.73%;28份供试材料能同时检测出2个条锈病抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 9+Yr Tp1、Yr 26+Yr Tp1),占比22.76%;1份供试材料只能检测出Yr 9基因;5份供试材料只能检测出Yr 26基因。在30份冬小麦育成品种中,15份供试材料可以同时检测出3个条锈病抗性基因,占比50%;7份供试材料可以同时检测到2个抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 26+Yr Tp1)的材料,占比23.33%。【结论】 携带Yr 9、Yr 26、Yr Tp1小麦条锈病抗性基因的新疆冬小麦种质资源丰富,可以作为抗病育种的中间材料。

关键词: 冬小麦品种; 小麦条锈病; 抗病基因; 分子检测

Abstract:

【Objective】 To clarify the distribution of stripe rust resistant genes Yr 9, Yr 26 and Yr Tp1 in 153 winter wheat varieties from Xinjiang with a view to providing theoretical basis for resistance breeding of Xinjiang winter wheat.【Methods】 The SSR marker of stripe rust resistant genes, polymerase chain reaction and polyacrylamide Gel electrophoresis were used to detect whether the tested wheat varieties contain Yr 9, Yr 26 and Yr Tp1 genes.【Results】 The percentage of 123 winter wheat landraces and 30 cultivars from Xinjiang that carried Yr 9 was 78.86% and 63.33%, respectively; Yr 26 was 95.12% and 73.33%, respectively; Yr Tp1 was 88.62% and 60%, respectively; In 123 winter wheat landraces, we identified that all the three resistant genes in 87 varieties (70.73%), two resistant genes—the gene recombination types including Yr 9+Yr 26, Yr 9+Yr Tp1, Yr 26+Yr Tp1- in 28 varieties (22.76%), only Yr 9 in 1 variety, only Yr 26 in 5 varieties; In 30 winter wheat cultivars, we detected all the three resistant genes in 15 varieties (50%), two resistant genes—the gene recombination types including Yr 9+Yr 26andYr 26+Yr Tp1 in 7 varieties (23.33%).【Conclusion】 Above all, it is concluded that the winter wheat germplasm in Xinjiang carrying the Yr genes are abundant and these germplasms can be used as intermediate materials in disease resistant breeding.

Key words: winter wheat; wheat stripe rust; resistance genes; molecular detection

中图分类号:

S512.11

路子峰, 时晓磊, 李玉姗, 崔燕华, 仙鹤, 严勇亮, 张金波, 高海峰, 丛花. 153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(12): 2924-2932.

LU Zifeng, SHI Xiaolei, LI Yushan, CUI Yanhua, XIAN He, YAN Yongliang, ZHANG Jinbo, GAO Haifeng, CONG Hua. Molecular Detection of Three Yr Genes in 153 Winter Wheat Varieties from Xinjiang[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(12): 2924-2932.

图/表 7

参考文献 23

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目标基因 Target gene	引物名称 Primername	引物序列(5’-3’) Primer sequence(5’-3’)	退火温度 Annealing temperature (℃)	参考文献 Reference
Yr 9	Yr 9-F	AAGCACTACGAAAATATGAC	53℃	[20]
Yr 9	Yr 9-R	TCTTAAGGGGTGTTATCATA	53℃
Yr 26	Yr 26-F	TGGCGCCATGATTGCATTATCTTC	58℃
Yr 26	Yr 26-R	GGTTGCTGAAGAACCTTATTTAGG	58℃
Yr Tp1	Yr Tp1-F	CGTCGAAAACCGTACACTCTCC	58℃
Yr Tp1	Yr Tp1-R	GCGAAACAGAATAGCCCTGATG	58℃

目标基因 Target gene	引物名称 Primername	引物序列(5’-3’) Primer sequence(5’-3’)	退火温度 Annealing temperature (℃)	参考文献 Reference
Yr 9	Yr 9-F	AAGCACTACGAAAATATGAC	53℃	[20]
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Yr 26	Yr 26-F	TGGCGCCATGATTGCATTATCTTC	58℃
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Yr Tp1	Yr Tp1-F	CGTCGAAAACCGTACACTCTCC	58℃
Yr Tp1	Yr Tp1-R	GCGAAACAGAATAGCCCTGATG	58℃

编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1	编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1
1	白冬麦	乌鲁木齐	+	+	+	11	红冬麦	阜康	+	+	+
2	红冬麦	昌吉	+	+	+	12	白冬麦	呼图壁	+	+	+
3	白冬麦	昌吉	+	+	+	13	小白冬麦	呼图壁	+	+	-
4	红壳冬麦	昌吉	+	+	+	14	红壳小白冬麦	玛纳斯	+	+	+
5	白冬麦	昌吉	+	+	+	15	青心兰麦	玛纳斯	+	+	+
6	白冬麦	昌吉	+	+	+	16	小白冬麦	玛纳斯	+	+	+
7	红壳白粒红冬麦	米泉	+	+	+	17	小白冬麦	玛纳斯	+	-	+
8	无芒麦	米泉	+	+	+	18	红冬麦	玛纳斯	+	+	+
9	红冬麦	奇台	+	+	+	19	红穗粒	吐鲁番	-	+	+
10	白冬麦	阜康	+	+	+	20	红冬麦	吐鲁番	+	+	+

编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1	编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1
1	白冬麦	乌鲁木齐	+	+	+	11	红冬麦	阜康	+	+	+
2	红冬麦	昌吉	+	+	+	12	白冬麦	呼图壁	+	+	+
3	白冬麦	昌吉	+	+	+	13	小白冬麦	呼图壁	+	+	-
4	红壳冬麦	昌吉	+	+	+	14	红壳小白冬麦	玛纳斯	+	+	+
5	白冬麦	昌吉	+	+	+	15	青心兰麦	玛纳斯	+	+	+
6	白冬麦	昌吉	+	+	+	16	小白冬麦	玛纳斯	+	+	+
7	红壳白粒红冬麦	米泉	+	+	+	17	小白冬麦	玛纳斯	+	-	+
8	无芒麦	米泉	+	+	+	18	红冬麦	玛纳斯	+	+	+
9	红冬麦	奇台	+	+	+	19	红穗粒	吐鲁番	-	+	+
10	白冬麦	阜康	+	+	+	20	红冬麦	吐鲁番	+	+	+

编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1	编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1
21	红穗白粒	吐鲁番		+	+	65	梁山冬麦	沙雅	+	+	+
22	红穗白粒	吐鲁番	+	+	+	66	沙雅冬麦	沙雅	+	+	+
23	白穗白粒	吐鲁番	+	+	+	67	尉刀小麦	沙雅	+	+	+
24	白冬麦	鄯善	+	+	+	68	红冬麦	温宿	+	+	+
25	白芒冬麦	哈密		+	+	69	红冬麦	阿克苏	+	+	+
26	金包银	哈密	+	+	+	70	红冬麦	阿克苏	+	+	+
27	红壳冬麦	哈密		+	+	71	红冬麦	阿克苏	+	+	+
28	红冬麦	哈密	+	+	+	72	黑冬麦	阿瓦提		+	+
29	白冬麦	哈密	+	+	+	73	沙雅冬麦	阿瓦提	+	+	+
30	红冬麦	塔城	+	+	+	74	白冬麦	阿瓦提	+
31	白冬麦	沙湾	+	+	+	75	红冬麦	乌什	+	+	+
32	小冬麦	沙湾	+	+	+	76	白冬麦	伽师		+	+
33	冬麦	乌苏	+	+	+	77	哈热克	伽师	+	+	+
34	早熟冬麦	布尔津		+	+	78	吧子条播	伽师	+	+	+
35	阿尔泰冬麦	阿勒泰	+	+	+	79	白冬麦	伽师	+	+	+
36	无芒	伊犁	+	+	+	80	白冬麦	伽师	+	+	+
37	红冬麦	和静	+	+	+	81	黑冬麦	伽师		+	+
38	红冬麦	和静		+	+	82	白冬麦	疏附	+	+	+
39	焉耆冬麦	焉耆		+	+	83	红冬麦	疏附	+	+	+
40	南疆白冬麦	焉耆	+	+		84	阿克不大衣	疏勒	+	+	+
41	红冬麦	焉耆	+	+	+	85	可孜不大衣	疏勒	+	+	+
42	南疆冬麦	焉耆	+	+	+	86	红冬麦	疏勒	+	+	+
43	库孜尔库孜格	库尔勒	+	+	+	87	土种麦	疏勒		+	+
44	麦洛瓦西	库尔勒	+	+	+	88	白冬麦	疏勒	+	+	+
45	麦洛瓦西	库尔勒	+	+	+	89	阿伯格其力克	疏勒		+	+
46	阿克古斯格	库尔勒	+	+	+	90	白冬麦	疏勒	+	+	+
47	阿克古斯格	库尔勒	+	+	+	91	黑冬麦	疏勒		+	+
48	河西巴克红麦	库尔勒	+	+	+	92	红皮红冬麦	疏勒	+	+	+
49	阳霞红冬麦	库尔勒	+		+	93	白冬麦	疏勒	+	+	+
50	巴利巴式	库尔勒	+	+	+	94	白壳白粒红心冬麦	喀什	+	+	+
51	阿克库孜盖	库尔勒	+	+		95	白冬麦	喀什	+	+	+
52	红冬麦	库尔勒	+	+	+	96	哈热克巴斯曼	喀什	+	+	+
53	白冬麦	若羌	+	+		97	安迪然冬麦	喀什		+
54	冬麦	若羌	+	+	+	98	乌恰白麦	乌恰	+	+	+
55	冬麦	轮台	+	+	+	99	麦盖提白冬麦	麦盖提		+	+
56	红冬麦	轮台	+		+	100	白粒早熟	莎车		+	+
57	买洛瓦西	库车		+		101	白晚冬麦	莎车	+	+	+
58	黑冬麦	库车	+	+	+	102	白冬麦	莎车	+	+
59	白冬麦	库车	+	+	+	103	白晚冬麦	莎车	+	+	+
60	纳瓦提然	新和	+	+	+	104	红芒早	莎车		+	+
61	白冬麦	新和	+	+	+	105	白穗早熟冬麦	莎车		+	+
62	白冬麦	新和	+	+	+	106	白冬麦	莎车	+	+	+
63	热衣木夏	新和	+	+	+	107	黑穗麦	岳普湖	+	+	+
64	拉瓦得朗	沙雅	+	+	+	108	白冬麦	岳普湖		+

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

Molecular Detection of Three Yr Genes in 153 Winter Wheat Varieties from Xinjiang

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编号 Code	品种名 Cultivar name	来源 Origin	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1	编号 Code	品种名 Cultivar name	Yr 9	Yr 26	Yr Tp1
109	白冬麦	岳普湖				132	新冬4号	+	+	+
110	黑冬麦	叶城	+	+	+	133	新冬5号
111	红冬麦	叶城	+	+	+	134	新冬7号	+	+	+
112	哈阿热托司曼	叶城	+	+	+	135	新冬8号	+	+	+
113	卡巴什曼	叶城	+	+		136	新冬9号	+	+
114	黑冬麦	墨玉		+		137	新冬10号	+	+	+
115	白冬麦	洛浦		+	+	138	新冬11号	+	+	+
116	黑冬麦	洛浦		+	+	139	新冬22号
117	卡尔库孜干	于田	+	+	+	140	新冬26号
118	克孜尔库孜干	民丰	+	+	+	141	新冬27号	+	+	+
119	黑冬麦	和田				142	新冬28号	+	+
120	黑冬麦	和田		+		143	新冬29号
121	早熟冬麦	和田	+	+	+	144	新冬32号	+	+	+
122	白冬麦	和田	+	+	+	145	新冬33号		+	+
123	卡衣木江	和田	+	+	+	146	新冬35号	+	+	+
124	喀冬2号		+	+	+	147	新冬41号
125	喀冬9号		+	+	+	148	新冬46号
126	伊农1号		+	+		149	新冬49号		+	+
127	伊农3号		+	+	+	150	新冬50号
128	巴冬1号		+	+	+	151	新冬51号	+	+	+
129	新冬1号		+	+	+	152	新冬52号	+	+	+
130	新冬2号		+	+		153	新冬53号
131	新冬3号			+	+

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