农业生物技术学报

作者：高洁, 宋国琦, 李吉虎, 李玉莲, 张淑娟, 张荣志, 谷田田, 李根英, 李玮

单位：1 山东省农业科学院 作物研究所,济南 250100; 2 农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室,济南 250100

关键词：小麦,多效抗病基因,分子标记,衍生酶切扩增多态性序列(dCAPS),竞争性等位基因特异性PCR (KASP),

基金：山东省重点研发计划(2018GNC110033); 山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2019G02); 山东省农业良种工程(2019LZGC001; 2019LZGC015); 国家自然科学基金(31701428)

我国小麦(Triticum aestivum)分子育种发展已经超过20年,但利用分子标记辅助选择选育的品种仍屈指可数,加快分子育种发展是当务之急。小麦中已发现4个多效抗病基因,在育种过程中表型选择比较困难,可通过分子标记辅助选择。已开发的多效抗病基因标记存在检测效果不佳,类型单一等问题,限制了其使用。本研究针对已报道的多效抗病基因竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR, KASP)标记基因分型效果较差的问题,将KASP标记所检测基因位点序列与'中国春'小麦参考基因组进行BLAST比对,发现基因组中其他位置存在与目标基因位点高度相似的序列,可能是导致KASP标记检测效果不理想的原因。根据BLAST比对结果重新设计引物,改良抗叶锈基因34 (leaf rust resistance gene 34, Lr34)的KASP标记Lr34_TCCIND和Lr46的KASP标记Lr46_JF2-2获得了分型效果改善的Lr34K2和Lr46K3;再开发了抗秆锈基因2 (stem rust resistance 2, Sr2)的KASP标记Sr2K3、Lr34的KASP标记C6K1C2和C6K2C1、Lr46的KASP标记Lr46g22K3,获得了较好的基因分型效果;通过将Lr46_JF2-2转化成衍生酶切扩增多态性序列(derived cleaved amplified polymorphic sequences, dCAPS)标记Lr46Rdcaps,将Lr67的KASP标记TM4和TM10转化成dCAPS标记TM4dcaps和TM10dcaps,解除了KASP标记检测的仪器限制,降低了应用门槛。本研究丰富了多效抗病基因可用分子标记的数量和类型,为多效抗病基因的分子标记辅助选择提供便利,对KASP标记开发和改良有重要参考价值。

来源：2021年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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