全 文 ：文章编号:1001-4829(2006)05-0879-04
　　收稿日期:2006-05-25
　　基金项目:国家自然科学基金(30471061);国家 863;国家科技攻
关(2004BA525B03);科技部国际合作项目(No.2001CB711103);
农业部 948;四川省育种攻关;生物技术育种等项目资助
作者简介:杨玉敏 ,在读硕士研究生 , ＊为通讯作者。
高抗条锈和白粉病节节麦资源
SQ-214遗传背景的 SSR标记分析
杨玉敏1 , 2 ,曾云超1 , 2 ,廖　杰1 , 2 ,李　俊1 , 2 ,魏会廷1 , 2 ,彭正松1 ,杨武云2＊
(1.西华师范大学生命科学院 ,四川 南充　637002;2.四川省农科院作物研究所 ,四川 成都　610066)
摘　要:以四川地方品种中国春(CS)和育成普通小麦品种 SW3243为对照 ,选用 D基因组 118个 SSR标记, 对双抗(条锈 、白粉)节
节麦资源 SQ-214的遗传背景进行了比较分析 , 结果表明:节节麦 SQ-214与中国春在 D基因组上 91.50 %的 SSR位点有差异;与
SW3243的位点 88.96 %有差异;研究结果为进一步鉴定 SQ-214高抗条锈衍生系遗传背景中节节麦片段(或遗传位点)奠定了基础。
关键词:节节麦;普通小麦;D基因组;基因差异
中图分类号:S332　　　文献标识码:A
Genetic background analysis on a Aegilops tauschii accession SQ-214
with high resistances to stripe rust and powdery mildow by SSR marker
YANG Yu-min1 , 2 , ZENG Yun-Chao1 , 2 , LIAO Jie1 ,2 , LI Jun1 ,2 ,WEI Hui-ting1 ,2 , PENG Zheng-song1 , YANG Wu-yun2＊
(1.Life Science College ,China West Normal University , Sichuan Nanchong 627002 , China;2.Crop Research Institute ,Sichuan Academy of Agricul-
tural Sciences , Sichuan Chengdu 610066, China)
Abstract:To compare the D genome of a Aegilops tauschii accession(SQ-214),which was highly resi stant to stripe rust and powdrry mi ldow , with
landrace Chinese Spring(CS)and a commercial wheat variety SW3243 , 118 SSR markers of D genome were used.The results indicated that 91.50 %
SSR markers could reveal the polymorphisms between SQ-214 and CS ,and 88.96 % between SQ-214 and SW3243.These SSR markers should be
used to detect the locus of SQ-214 in the advanced derived from the combination of CS/ SQ-214/ SW3243.
Key words:Aegi lops tauschii;Triticum aestivum ;D genome;polymorpisms
　　小麦条锈病和小麦白粉病是小麦危害最严重的
病害 ,长期以来 ,抗锈病和抗白粉病等抗病品种的选
育和推广是控制病害危害的最基本 、最经济的措施 。
由于抗病基因利用的单一化和病菌毒性的变异 ,导
致推广品种的抗性不断被新的毒性基因克服 ,选育
具有多个抗病基因组合的持久抗性品种 ,有效控制
小麦病害的危害己成为育种家的共识。找到合适的
抗源是实现小麦高产 、抗病 、优质育种的重要途径之
一。
节节麦(DD)是普通小麦(AABBDD)D基因组的
供体 ,普通小麦和节节麦 D基因组相比较而言 ,节
节麦的 D基因组的遗传多样性更高。从形态学 , 同
工酶 ,种子贮藏蛋白 , 以及RFLP 分析等一系列研究
证明节节麦 D基因组遗传多样性比普通小麦 D 基
因组丰富[ 1 ～ 6] 。节节麦基因组上存在很多可利用的
有益基因 , 如抗病虫 、耐盐 、抗寒以及优质等基
因[ 7～ 20] 。节节麦是小麦近缘属种之一 ,是丰富小麦
遗传基因和改良小麦基因的重要材料 。本试验所用
的节节麦 SQ-214原产于伊朗 , 杨武云等发现其高
抗条锈病生理小种(CYR30 ,CYR31 和 CYR32)和白
粉病 、具有 1.5+10的优质高分子蛋白亚基[ 23] ,且
其抗性基因是受 1对显性基因控制 , 能够通过杂交
转育至普通小麦背景中正常表达[ 22 ～ 25] ;现己利用
普通小麦 CS与 SQ-214杂交 、SW3243回交育成一批
高抗条锈新材料[ 25] 。SQ-214是小麦改良的优异种
质 ,具有一些现代小麦改良所需的优良基因 ,本试验
将对节节麦 SQ-214与普通小麦 CS和 SW3243的 D
基因组进行了 SSR标记分析 , 旨在为进一步鉴定
SQ-214高抗条锈衍生系遗传背景中节节麦片段(或
遗传位点)提供分子依据。
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2006年 19卷 5期
Vol.19　　No.5 　　　　　　　　　　　　　　
西　南　农　业　学　报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2006.05.023
表 1　SQ-214 、CS和 SW3243 的 D基因组差异比较
Table 1　The comparison of dif ference in D genome among SQ-214 , CS and SX3243 单位:%
类型 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 总计
SQ-214和 CS不同 77.77 88.46 95.66 100.00 100.00 88.88 93.33 91.53
SQ-214和 SW3243不同 83.33 92.31 86.96 100.00 88.23 88.88 86.67 88.99
SW3243和 CS 不同 50.00 53.85 56.53 50.00 41.17 55.55 66.67 53.39
1　材料与方法
1.1　材料
节节麦 1 份 , SQ-214 , 高抗小麦条锈(CYR30 ,
CYR31和 CYR32)和白粉病 ,且具有 1.5+10的优质
高分子蛋白亚基 , 由国际玉米小麦改良中心(CIM-
MYT)的Mujeeb-kazi 博士提供;普通小麦 2份 ,四川
地方小麦品种中国春(CS)和四川育成品种SW3243 ,
由四川省农科院提供 。
1.2　方法
1.2.1　DNA提取　取CS 、SQ-214和 SW3243幼嫩新
鲜叶片采用CTAB方法提取 ,具体参照Murray(1980)
等和 Roder(1998)等的提取方法[ 26～ 27] 。
1.2.2　SSR引物　根据 Roder等(1998)[ 27] 、Pestsova
等[ 28](2000)和 Somers等[ 29]发表的小麦微卫星引物
序列 ,选用了普通小麦 D基因组的 118 对特异性
SSR引物 ,由宝生物公司合成 。
1.2.3　PCR反应 　PCR反应采用 PTC-100 的扩增
仪。其反应体系为:反应总体积 25 μl , 包括 10 ×
PCR Buffer , 0.2 mmol/L dNTPs ,250 nmol/L 引物 ,50
～ 100 ngDNA ,1U Taq酶和无菌水。反应程序为:94
℃
图 1　微卫星标记引物对 CS、SW3243 和 SQ-214 的扩增
结果
Fig.1　Amplification patterns of CS , SW3243 and SQ-214 using SSR
markers primers
预变性 5 min ,循环 11次(每个循环 94 ℃变性 30 s ,
复性依退火温度而定 ,复性 30 s ,然后 72 ℃延伸 1
min ,每循环完1次温度降低 1.0 ℃继续循环 ,一直
降到退火温度下 2 ～ 3 ℃),循环结束后再另一程序
(94 ℃变性 30 s ,然后退火温度下复性 30 s ,72 ℃
延伸10 min )循环 29次 ,最后 72 ℃再延伸 10 min。
1.2.4　电泳和染色　电泳和染色参考 Lu 等(2005)
的方法[ 30] ,6 %变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,硝酸银
银染。每个点样孔点样10μl。首先 200 V恒压预电
泳 20 min ,然后 400 V 恒压电泳 1 h ,再用硝酸银染
色 ,染色后观察并照相 。
1.2.5　数据统计方法　根据变性聚丙烯酰胺凝胶
电泳的带型结果依次以 A 、B 、C记录 ,若相同以相同
的字母记录 ,若不同以不同的字母记录 。然后分析
节节麦材料 SQ-214 与对照品种中国春(CS)和
SW3243的遗传差异 ,以及两个对照品种的遗传差
异 。
2　结果与分析
2.1　普通小麦 CS与 SW3243的 D基因组遗传差异
比较
四川地方品种 CS 和四川育成品种 SW3243的
遗传差异较大 。本试验所用的 118对引物中有 63
对(53.39%)能揭示 CS 与 SW3243 间的遗传差异。
而且遗传差异频率在D基因组的 7条染色体上的分
布不一致 ,即:7D(66.67%)>3D(56.53%)>6D(55.
55%)>2D(53.85%)>1D=4D(50%)>5D(41.
17%),见图 1和表 1。
2.2　节节麦 SQ-214与普通小麦 CS和 SW3243的遗
传差异比较
节节麦 SQ-214与两个对照品种 CS 和 SW3243
的 D基因组的差异很大(图1和表1),所选用的 118
对 D基因组特异性引物中共有 112对 SQ-214与两
个对照品种(CS 和 SW3243)间的遗传差异 ,其差异
高达 94.92 %(图 1)。节节麦 SQ-214与四川地方品
种 CS 的遗传差异达 91.50 %,节节麦 SQ-214与四
川育成品种 SW3243的遗传差异占 88.96 %。
SQ-214与地方品种中国春(CS)的遗传差异频
率在D基因组的 7条染色体上的分布不一致 ,差异
880 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　19卷
最低的达到了 77.77 %(1D),最高达到 100 %(4D
和5D),即:4D=5D(100 %)>3D(95.66 %)>7D
(93.33 %)>6D(88.88 %)> 2D(88.46 %)>1D
(77.77 %)。SQ-214与四川育成品种 SW3243 在 D
染色体组的各条染色体上的遗传差异也明显不一
致 ,最低的是 1D(83.33 %),最高的也达到 100 %;
即:4D(100 %)>2D(92.31 %)>6D(88.88 %)>5D
(88.23 %)>3D(86.96 %)>7D(86.67 %)>1D
(83.33 %)。
3　结论与讨论
远缘杂交是创造新物种和改良物种的途径之
一 ,可将大量的有益基因转移给小麦 ,从而不断的丰
富小麦的遗传基础 ,育成多种多样符合生产需要的
新品种 。小麦近缘野生种节节麦 SQ-214高抗条锈
和白粉[ 22～ 24] , 具有 1.5+10 的优质亚基[ 23] ,而且
SW3243不具有抑制节节麦抗条锈和白粉病基因表
达的抑制基因[ 25] 。因此 ,课题组 1996 ～ 2003年将以
SQ-214 、CS 、SW3243为亲本杂交 、回交 , 已将节节麦
SQ-214的抗条锈基因转入普通小麦 SW3243 ,选育出
了一批高代系材料[ 25] ,并正对这批高代系遗传背景
中的节节麦片段(或遗传位点)进行鉴定 。
本试验通过比较节节麦 SQ-214与普通小麦地
方品种中国春(CS)和育成品种 SW3243的 D基因组
118个位点间的差异发现 ,3 者间的遗传差异很大 。
节节麦SQ-214与两个普通小麦(CS 、SW3243)之间的
遗传差异(94.92 %),远大于两个普通小麦 CS 与
SW3243之间的(53.39 %);说明野生节节麦 SQ-214
具有丰富的遗传基础 ,可供挖掘利用;节节麦 SQ-
214与两个普通小麦(CS 、SW3243)之间遗传差异为
深入分析 SQ-214高抗条锈衍生系提供了依据。
另一方面 ,中国春(CS)与 SW3243 在 D 基因组
遗传差异明显 ,尤其是在 7D染色体上 ,竟高达 66.
67 %,差异最低的也达到 41.17 %;因此 ,我们可以
利用 SSR标记技术 ,在将 SQ-214 的优良基因导入
SW3243遗传背景的同时 ,通过检测尽量少转入中国
春(CS)遗传物质 。
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(责任编辑　谢成英)
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