Identification of disease resistance of Xinjiang wheat based on KASP technology

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2024.03.007

Xinjiang Agricultural Sciences ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (3): 584-590.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.03.007

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Identification of disease resistance of Xinjiang wheat based on KASP technology

GAO Xin¹(), SHI Jia¹, WANG Chunsheng¹, WANG Zhong¹, LI Jianfeng¹, LI Ailing², FAN Zheru¹(), ZHANG Yueqiang¹()

1. Key Laboratory of Desert-Oasis Crop Physiology,Ecology and Tillage,MOAR/Research Institute of Nuclear and Biological Technology,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/Xinjiang Key Laboratory of Crop Biotechnology/Xinjiang Crop Chemical Regulation Engineering Technology Researching Center,Urumqi 830091, China
2. School of Science and Technology,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China

Received:2023-07-20 Online:2024-03-20 Published:2024-04-19
Correspondence author: FAN Zheru(1964-),male,from Xinjiang,researcher,research direction:wheat genetics and breeding,(E-mail)fzr640814@163.com;ZHANG Yueqiang(1976-),male,from Xinjiang,researcher,research direction:wheat genetics and breeding,(E-mail) zhangyqyhm@163.com
Supported by:
Xinjiang Production and Construction Corps Agricultrual Core Tackling Project(NYHXG-2023AA201);Key Laboratory of Crop Biotechnology in Xinjiang(XNYPT-2021-004);XinJiang Agriculture Research System(XJARS-01)

基于KASP技术鉴定新疆小麦抗病性相关基因

高新¹(), 时佳¹, 王春生¹, 王重¹, 李剑峰¹, 李艾玲², 樊哲儒¹(), 张跃强¹()

1.新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室/新疆农作物生物技术重点实验室/新疆作物化学调控工程技术研究中心,乌鲁木齐 830091
2.新疆农业大学科学技术学院,乌鲁木齐 830052

通讯作者: 樊哲儒(1964- ),男,新疆人,研究员,研究方向为小麦育种与栽培,(E-mail)fzr640814@qq.com;张跃强(1976- ),男,新疆人,研究员,硕士生导师,研究方向为小麦育种与栽培,(E-mail)zhangyqyhm@163.com
作者简介:高新(1988- ),女,新疆人,助理研究员,研究方向为小麦育种与栽培,(E-mail)gaoxin0564@163.com
基金资助:
新疆生产建设兵团农业核心攻关项目(NYHXG-2023AA201);新疆农作物生物技术重点实验室开放课题(XNYPT-2021-004);新疆现代农业小麦产业技术体系(XJARS-01)

Abstract

Abstract:

【Objective】 This study aims to identify the genes related to disease resistance of Xinjiang wheat varieties(lines) and provide materials for genetic improvement of wheat breeding.【Methods】 In the present study,KASP technology was used to detect the genes related to disease resistance in 183 Xinjiang wheat varieties(lines).【Results】 The results showed that 99 varieties had the leaf rust resistance gene Lr46 with a frequency of 54.10%,64 varieties had the leaf rust resistance gene Lr14a with a frequency of 34.97%,3 varieties had the leaf rust resistance gene Lr68,no variety had the powdery mildew resistance gene Pm21 and yellow rust resistance gene Yr15.The distribution frequency of resistance genes in Xinjiang wheat varieties(lines) was low with a frequency of about 26.8%.【Conclusion】 The 146 selected materials could be used as resistance materials for wheat breeding of long term rust resistance in Xinjiang.

Key words: wheat; disease resistance; KASP; mark detection

摘要：

【目的】 鉴定新疆小麦审定品种(系)抗病性相关基因,为小麦育种遗传改良提供材料。【方法】 利用KASP技术对183份新疆小麦品种(系)的抗病性相关基因进行检测。【结果】 99份材料携带抗叶锈病基因Lr46,频率为54.10%,64份材料携带抗叶锈病基因 Lr14a,频率为34.97%,3份材料携带抗叶锈病基因Lr68,0份材料携带抗白粉病基因 Pm21 。新疆小麦品种(系)中抗病基因的分布频率较低,约为 26.8% 。【结论】 筛选出的 146 份材料可以作为新疆小麦持久抗锈病育种的抗源材料。

关键词: 小麦, 抗病性, KASP, 标记检测

CLC Number:

S512

GAO Xin, SHI Jia, WANG Chunsheng, WANG Zhong, LI Jianfeng, LI Ailing, FAN Zheru, ZHANG Yueqiang. Identification of disease resistance of Xinjiang wheat based on KASP technology[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(3): 584-590.

高新, 时佳, 王春生, 王重, 李剑峰, 李艾玲, 樊哲儒, 张跃强. 基于KASP技术鉴定新疆小麦抗病性相关基因[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(3): 584-590.

Figures/Tables 7

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序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)
1	新春2号	47	新春48号	93	新冬38号	139	166-6F-30-1-1
2	新春3号	48	新春49号	94	新冬40号	140	166-10F-46-2
3	新春4号	49	新春50号	95	新冬41号	141	166-51F-28-1-2
4	新春5号	50	新春51号	96	新冬44号	142	166-51F-28-1-5
5	新春6号	51	粮春1242	97	新冬45号	143	166-51F-28-1-16-3
6	新春7号	52	粮春1201	98	新冬46号	144	166-51F-28-1-24
7	新春8号	53	核春137	99	新冬47号	145	166-51F-28-1-20-2
8	新春9号	54	奇春12136	100	新冬48号	146	166-51F-28-1-28
9	新春10号	55	核春213	101	新冬49号	147	166-51F-28-2-9-2
10	新春11号	56	核春115	102	新冬50号	148	166-51F-28-2-10-5
11	新春12号	57	核春121	103	新冬51号	149	166-51F-28-2-10-9
12	新春13号	58	新冬1号	104	新冬52号	150	166-51F-28-2-10-10
13	新春14号	59	新冬2号	105	新冬53号	151	166-51F-28-2-11-2
14	新春15号	60	新冬3号	106	新冬54号	152	166-51F-28-2-12-2
15	新春16号	61	新冬4号	107	新冬55号	153	166-51F-28-2-12-3
16	新春17号	62	新冬5号	108	新冬56号	154	166-51F-28-2-12-4
17	新春18号	63	新冬6号	109	新冬57号	155	166-51F-28-2-12-5
18	新春19号	64	新冬7号	110	新冬59号	156	166-51F-28-2-13
19	新春20号	65	新冬9号	111	新冬60号	157	166-51F-28-2-14
20	新春21号	66	新冬10号	112	新冬61号	158	166-51M-3-3-4
21	新春22号	67	新冬11号	113	新冬62号	159	166-51M-4-3
22	新春23号	68	新冬12号	114	津农6号	160	核春5146
23	新春24号	69	新冬13号	115	山农20	161	166-51M-4-11
24	新春25号	70	新冬14号	116	石冬0358	162	166-51M-4-12
25	新春26号	71	新冬15号	117	SDWW7	163	166-51M-4-14-12-3
26	新春27号	72	新冬16号	118	垦冬200565	164	166-51M-4-14-17-1
27	新春28号	73	新冬17号	119	YND03102	165	166-51M-4-14-19-1
28	新春29号	74	新冬18号	120	新粮201	166	166-51M-4-14-19-2
29	新春30号	75	新冬19号	121	阿农冬5号	167	166-53M-6-4-2
30	新春31号	76	新冬20号	122	伊农冬12	168	166-53M-6-4-16
31	新春32号	77	新冬21号	123	伊农冬13	169	166-57F-54-10-3
32	新春33号	78	新冬22号	124	伊农冬18	170	166-60F-10-1
33	新春34号	79	新冬23号	125	伊农冬21	171	166-60F-10-5
34	新春35号	80	新冬24号	126	核春1号	172	166-85F-13-2
35	新春36号	81	新冬25号	127	核春3号	173	166-99M-2-1
36	新春37号	82	新冬26号	128	核春415	174	166-99M-2-3-14-1
37	新春38号	83	新冬27号	129	核春514	175	166-99M-10-5-1
38	新春39号	84	新冬28号	130	核春614	176	166-114M-3-2
39	新春40号	85	新冬29号	131	核春615	177	166-114M-17-5-4
40	新春41号	86	新冬30号	132	核春5148	178	166-114M-17-5-5
41	新春42号	87	新冬32号	133	核春5244	179	166-103F-3-1-18-1
42	新春43号	88	新冬33号	134	核春5441	180	166-138F-4-2-36
43	新春44号	89	新冬34号	135	金麦3号	181	166-138F-4-2-38-1
44	新春45号	90	新冬35号	136	156-112F-47-6-1-10	182	166-138F-4-2-42-1
45	新春46号	91	新冬36号	137	156-115F-2-2-3-3	183	176-40M-3
46	新春47号	92	新冬37号	138	156-115F-2-2-3-7

序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)	序号 Num- ber	品种(系) Varieties(strain)
1	新春2号	47	新春48号	93	新冬38号	139	166-6F-30-1-1
2	新春3号	48	新春49号	94	新冬40号	140	166-10F-46-2
3	新春4号	49	新春50号	95	新冬41号	141	166-51F-28-1-2
4	新春5号	50	新春51号	96	新冬44号	142	166-51F-28-1-5
5	新春6号	51	粮春1242	97	新冬45号	143	166-51F-28-1-16-3
6	新春7号	52	粮春1201	98	新冬46号	144	166-51F-28-1-24
7	新春8号	53	核春137	99	新冬47号	145	166-51F-28-1-20-2
8	新春9号	54	奇春12136	100	新冬48号	146	166-51F-28-1-28
9	新春10号	55	核春213	101	新冬49号	147	166-51F-28-2-9-2
10	新春11号	56	核春115	102	新冬50号	148	166-51F-28-2-10-5
11	新春12号	57	核春121	103	新冬51号	149	166-51F-28-2-10-9
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13	新春14号	59	新冬2号	105	新冬53号	151	166-51F-28-2-11-2
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40	新春41号	86	新冬30号	132	核春5148	178	166-114M-17-5-5
41	新春42号	87	新冬32号	133	核春5244	179	166-103F-3-1-18-1
42	新春43号	88	新冬33号	134	核春5441	180	166-138F-4-2-36
43	新春44号	89	新冬34号	135	金麦3号	181	166-138F-4-2-38-1
44	新春45号	90	新冬35号	136	156-112F-47-6-1-10	182	166-138F-4-2-42-1
45	新春46号	91	新冬36号	137	156-115F-2-2-3-3	183	176-40M-3
46	新春47号	92	新冬37号	138	156-115F-2-2-3-7

	基因 Gene	标记 Mark		引物序列(5’-3’) Primer sequence(5’-3’)	表型 Phenotype
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr46	Lr46g22K3	FAM	AGCGGATCTGAGGTTTCCCTCC	感病
			HEX	AGCGGATCTGAGGTTTCCCTCT	抗病
			通用	CACCAGAGCCGACAACGGCAA
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr14a	ubw14	FAM	CTACACTAGTACTACTTTGAGACAATTTTTT	感病
			HEX	ACACTAGTACTACTTTGAGACAATTTTAA	抗病
			通用	AACAAACTCCAGTGTAAACACCACAGTTT
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr68	Lr68-2	FAM	CGTGTCTTGGACCTGAGCAAT	抗病
			HEX	CGTGTCTTGGACCTGAGCAAC	感病
			通用	TGACCTGAGTCCCGTCAAGA
抗白粉病基因 Powdery mildew resistance gene	Pm21	Pm21_SNP	FAM	GTGCTTTCCTGTGTGAACAGAGAT	抗病
			HEX	GTGGTTTCCTGTGTGAACACAGAA	感病
			通用	CACGACTCCACCCAGCAGC
抗条锈病基因 Stripe rust resistance gene	Yr15	Yr15-R5	FAM	AGTCAACTTGGATTACACTGAAGTT	感病
			HEX	AGTCAACTTGGATTACACTGAAGTC	抗病
			通用	AGATACACTGAACATACTGATGAG

	基因 Gene	标记 Mark		引物序列(5’-3’) Primer sequence(5’-3’)	表型 Phenotype
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr46	Lr46g22K3	FAM	AGCGGATCTGAGGTTTCCCTCC	感病
			HEX	AGCGGATCTGAGGTTTCCCTCT	抗病
			通用	CACCAGAGCCGACAACGGCAA
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr14a	ubw14	FAM	CTACACTAGTACTACTTTGAGACAATTTTTT	感病
			HEX	ACACTAGTACTACTTTGAGACAATTTTAA	抗病
			通用	AACAAACTCCAGTGTAAACACCACAGTTT
抗叶锈病基因 Leaf rust resistance gene	Lr68	Lr68-2	FAM	CGTGTCTTGGACCTGAGCAAT	抗病
			HEX	CGTGTCTTGGACCTGAGCAAC	感病
			通用	TGACCTGAGTCCCGTCAAGA
抗白粉病基因 Powdery mildew resistance gene	Pm21	Pm21_SNP	FAM	GTGCTTTCCTGTGTGAACAGAGAT	抗病
			HEX	GTGGTTTCCTGTGTGAACACAGAA	感病
			通用	CACGACTCCACCCAGCAGC
抗条锈病基因 Stripe rust resistance gene	Yr15	Yr15-R5	FAM	AGTCAACTTGGATTACACTGAAGTT	感病
			HEX	AGTCAACTTGGATTACACTGAAGTC	抗病
			通用	AGATACACTGAACATACTGATGAG

Identification of disease resistance of Xinjiang wheat based on KASP technology

基于KASP技术鉴定新疆小麦抗病性相关基因

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