全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(9): 16831688 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30800682, 30871530)和山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目(BS2009NY014)资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 赵彦宏, E-mail: zyhbob@163.com, Tel: 13153512601; 李润植, E-mail: rli2001@hotmail.com
Received(收稿日期): 2011-02-16; Accepted(接受日期): 2011-05-20; Published online(网络出版日期): 2011-06-28.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110628.1009.016.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01683
利用分子标记鉴定大麦 Yd2基因型及其在育种辅助选择中的应用
赵彦宏 1,* 王艳芳 1 李润植 2,* 牛洪斌 3 薛敬爱 2 刘林德 1
1鲁东大学生命科学学院, 山东烟台 264025; 2山西农业大学农学院, 山西太谷 030801; 3国家小麦工程技术研究中心, 河南郑州
450002
摘 要: 研究分子标记鉴定大麦抗黄矮病基因 Yd2 的有效性, 可为 Yd2 基因在大麦抗病育种中的广泛应用提供快速
有效的分子辅助选择工具。利用与 Yd2基因紧密连锁的 YLM、CAPS-Ylp和 ASPCR-Ylp标记同时检测 52份国内外大
麦品种(系)与 4 份大麦 F1杂种的 Yd2 基因型, 同时结合生物学抗性检测的表型分析其有效性。通过对 Yd2 基因型已
知的 20 份大麦品种(系)及 4个 F1杂种的 Yd2 基因型分析, 表明 YLM、CAPS-Ylp 与 ASPCR-Ylp标记可以有效判断大
麦 Yd2基因型。进一步用这 3个标记检测 32份 Yd2基因型未知的大麦的基因型, 鉴定出基因型为 Yd2/Yd2的品种(系)
27份, 基因型为 Yd2+/Yd2+的品种(系) 5份。在回交育种的分子辅助选择实例中, 从 BC2F2世代中选出了 16个基因型
为 Yd2+/Yd2+的单株。3个分子标记结合应用能够快速有效地鉴定大麦 Yd2基因型, 可用于 Yd2基因回交育种中的大
规模分子标记辅助选择。
关键词: 大麦; 大麦黄矮病; Yd2基因; 分子辅助选择; 分子标记
Identification of Yd2 Genotype in Barley with Molecular Markers and Their
Application in Molecular Marker-assisted Selection
ZHAO Yan-Hong1,*, WANG Yan-Fang1, LI Run-Zhi2,*, NIU Hong-Bin3, XUE Jing-Ai2, and LIU Lin-De1
1 School of Life Science, Ludong University, Yantai 264025, China; 2 College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China;
3 National Engineering Research Center for Wheat, Zhenzhou 450002, China
Abstract: The objectives of this study were to assess the feasibility of molecular markers YLM, CAPS-Ylp, and ASPCR-Ylp used
in Yd2 gene identification in barley and to provide a rapid and effective marker-assisted selection (MAS) method for facilitating
the application of Yd2 gene in resistance breeding to barley yellow dwarf virus (BYDV) in barley. The three markers were used to
detect the Yd2 genotypes in fifty-two barley cultivars (lines) and four hybrids of F1 generation. The resistance identification was
performed to confirm the Yd2 genotypes of these cultivars (lines). Moreover, the three markers were applied to select the plants
with Yd2 gene in a practice resistant-breeding program. The three markers could identify successfully the Yd2 genotypes of twenty
barley lines and four F1 hybrids with known Yd2 genotypes. This result confirmed that the effectiveness of the three markers in
identification of Yd2 genotypes in barley. In 32 barley cultivars (lines) with unknown Yd2 genotype, the three markers revealed
Yd2/Yd2 genotype in 27 cultivars (lines) and Yd2+/Yd2+ genotype in the remaining five cultivars (lines). In a breeding practice
aiming at BYDV resistance improvement, 16 positive plants with Yd2+/Yd2+ genotype were selected rapidly and successfully from
the BC2F2 population using MAS approach. We suggest the cooperative application of the three markers in selecting Yd2 gene and
genotype from a large scale of lines in barley backcross populations to ensure the accuracy and efficiency of MAS.
Keywords: Barley; Barley yellow dwarf disease; Yd2 gene; Marker-assisted selection; Molecular marker
黄矮病是由大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus,
BYDV)侵染而导致的世界性麦类病毒病害, 对麦类作物
的生产造成严重损失[1-6]。选育和推广抗黄矮病品种是防
治该病安全、经济、有效的方法[7-8]。然而, 在麦类作物
中缺乏抗病基因[9-11], 仅在埃塞俄比亚大麦资源中发现的
Yd2基因对BYDV (PAV与MAV)表现出高水平的抗性[12-14],
而且这一抗性基因已经持续利用了近 50年[2,15-17]。迄今为
止, Yd2基因是唯一成功地应用于大麦抗 BYDV育种实践
的有效抗病基因, 通过常规育种方法已被导入至少 17 个
大麦优良品种(系)[18-20]。尽管如此, Yd2基因这一有效抗源
1684 作 物 学 报 第 37卷

却并没有在大麦抗 BYDV 育种中得到充分利用, 主要因
为通过生物学抗性检测难以精确地确定杂交后代的抗性
和难以判断出其 Yd2基因型[17,21-22]。采用 DNA分子标记
直接对 Yd2 基因型进行分子辅助选择, 则可克服上述局限,
促进 Yd2基因在大麦抗黄矮病育种中的应用。
Paltridge 等[21]在大麦中筛选出一个与 Yd2 基因紧密
连锁(0.7 cM)的共显性分子标记 YLM, 并利用该标记对
102个大麦株系进行了检测, 认为 YLM标记可以作为鉴定
大麦 Yd2 基因型的工具。Ford 等[22]也在大麦中鉴定出一
个与 Yd2 基因共分离的共显性分子标记 CAPS-Ylp, 能够
准确区分大麦的 Yd2基因型。到目前为止, 尚未发现 Yd2
基因与 Ylp位点之间存在着交换重组。为了方便大规模的
Yd2 基因筛选, Ford 等[22]将 CAPS-Ylp 标记转化为显性标
记 ASPCR-Ylp, 该标记操作简单, 能够很好地判断大麦中
Yd2 基因的有无, 但是由于该标记属于显性标记, 不能区
分纯合的 Yd2+/Yd2+基因型与杂合的 Yd2+/Yd2基因型。这
3个标记自发现以来, 鲜有人系统证实其在大麦 Yd2基因
型检测中的有效性, 同时也未见到联合应用 3个标记进行
Yd2基因型检测的报道。
为了促进这 3 个标记在大麦 Yd2 基因型检测与分子
辅助选择中的充分利用, 研究首先采用 Yd2基因型已知的
大麦材料来验证其有效性, 然后进一步将其用于 Yd2未知
基因型大麦品种 (系 )的鉴定 , 并对 Yd2 基因转育后代
BC1F1、BC2F1与 BC2F2进行逐代早期分子标记检测。
1 材料与方法
1.1 供试材料
共选用 52 份大麦品种(系), 其中国外与国内品种(系)
各 26份, 包括 20份已知 Yd2基因型的材料。在国外品种
(系)中 , 有 4 对为 Yd2 的近等基因系 , 即 Shannon 与
Proctor、Atlas与 Atlas68、CM与 CM67、Sloop与 Franklin;
另外, 供试材料还包括这 4 对近等基因系之间的 F1杂种,
即 F1 (Shannon×Proctor)、F1 (Atlas×Atlas68)、F1 (CM×CM67)
与 F1 (Sloop×Franklin)。
1.2 大麦黄矮病抗性鉴定
将大麦材料种植在花盆中, 分为 2 组, 每组 10 株。
一组用于染毒鉴定, 一组作为对照。当幼苗长到 7 d时, 用
毛笔将携带大麦黄矮病毒(BYDV-PAV)的蚜虫转移到染毒
组幼苗的根部, 保证每株幼苗上至少有 20 头毒蚜。对照
组也用同样的方法接上数量相当的无毒蚜虫。当蚜虫在植
株上取食 2 d后, 用杀虫剂将其杀死。然后将被染毒组与
对照组幼苗分别放到人工气候箱中培养(22℃昼/18℃夜 ,
光照时间为 14 h d1), 培养 14 d后, 开始进行表型鉴定,
通过叶片黄化程度、叶态表现、株高等表型确定抗性[5], 并
以抗病(R)与感病(S)两种类型表示。
1.3 大麦基因组 DNA提取
采用 CTAB法[23]或简易快速 NaOH提取方法[24]提取
大麦基因组 DNA。对于后法, 取 5 mg新鲜大麦叶片放入
研钵中, 加入 50 μL NaOH (0.5 mmol L1)研磨制成匀浆;
用 10倍体积的 Tris-HCl (0.1 mmol L1, pH 8.0)稀释, 离心
后吸取上清, 保存备用。
1.4 YLM、CAPS-Ylp及 ASPCR-Ylp标记基因型分析
3 个标记的引物(表 1)由上海生工生物工程技术服务
公司合成, 用 MyCycler PCR仪(Bio-Rad)进行 PCR扩增。
用 2.0%琼脂糖凝胶电泳检测 PCR产物或酶切产物。
YLM标记的扩增体系为 20 µL, 含 100 ng模板 DNA,
上下游引物各 0.5 μmol L1, 1×PCR buffer (Fermentas), 0.2
mmol L1 dNTP, 1.5 mmol L1 MgCl2 (Fermentas), 1.5 U
Taq DNA聚合酶(Fermentas); PCR反应条件为 94℃预变性
5 min; 94℃变性 30 s, 60℃退火 30 s, 72℃延伸 1 min, 40
个循环; 最后 72℃延伸 7 min。
利用 CAPS-Ylp标记作基因型分析时, 分为扩增与酶
切两步进行。PCR扩增体系为 25 µL, 含 100 ng模板 DNA,
上下游引物各 0.4 μmol L1, 1×PCR缓冲液(Fermentas), 0.2
mmol L1 dNTP, 1.5 mmol L1 MgCl2 (Fermentas), 1.5 U Taq
DNA 聚合酶(Fermentas); 反应条件为 94℃预变性 5 min;
94℃变性 30 s, 60℃退火 30 s, 72℃延伸 1 min, 40个循环;
最后 72℃延伸 7 min。PCR扩增结束后, 进行酶切。酶切
反应体系为 20 µL, 含 1×NEB buffer 4 (New England Bio-
labs), 3 U Nla III限制性内切酶(New England Biolabs), 500
μg mL1 BSA (New England Biolabs), 10 μL PCR扩增产
物。最后在 37℃下酶切 90 min。
ASPCR-Ylp标记的 PCR反应体系为 20 µL, 含 100 ng
模板 DNA, 上下游引物各 0.4 μmol L1, 1×PCR 缓冲液
(Fermentas), 0.2 mmol L1 dNTP, 1.5 μmol L1 MgCl2
(Fermentas), 1.5 U Taq DNA聚合酶(Fermentas)。扩增条件

表 1 YLM、CAPS-Ylp与 ASPCR-Ylp标记扩增所用引物的序列
Table 1 Primer sequences of YLM, CAPS-Ylp, and ASPCR-Ylp markers
标记
Marker
引物
Primer
引物序列
Primer sequence (5′–3′)
退火温度
Annealing temp. ( )℃
预期大小
Expected size (bp)
标记基因型
Marker genotype
参考文献
Reference
YLMF CAGGAGCTGGTGAAATAGTGCCT 162 +/+ Designed YLM
YLMR TTAAAGGGCTCCGTGAAGC
60
173 / Paltridge et al. [21]
YlpPCRMF AATACAGGAATCTGTTGAAAGAA 311 +/+ CAPS-Ylp
YlpPCRMR TCATCATGGCTCGGAGAAGGTGG
60
253 / Ford et al.
[22]
YlpPCRMF AATACAGGAATCTGTTGAAAGAA 268 + ASPCR-Ylp
YlpRAS CTAGTATCTCTGGCTCAG
50
— 
Ford et al. [22]

第 9期 赵彦宏等: 利用分子标记鉴定大麦 Yd2基因型及其在育种辅助选择中的应用 1685


为 94℃预变性 5 min; 94℃变性 30 s, 50℃退火 45 s, 72℃
延伸 1 min, 35个循环; 最后 72℃延伸 7 min。
1.5 回交育种选择程序
以 Shannon为 Yd2基因供体, Morex为轮回亲本, 回
交获得 BC1F1后, 采用分子标记辅助选择携带 Yd2基因的
阳性单株, 用 Morex 与阳性单株再次回交获得 BC2F1; 然
后将分子标记选出的 BC2F1 阳性单株自交, 得到 BC2F2;
从 BC2F2中选出 Yd2基因型纯合个体, 最后对中选单株进
行抗性鉴定(图 1)。



图 1 Morex抗性改良回交育种选择程序
Fig. 1 Procedure of backcross breeding for improving resistance of
Morex
2 结果与分析
2.1 大麦黄矮病抗性鉴定
用 BYDV-PAV侵染 4周后, 35份大麦品种(系)的植株
叶片严重黄化与矮化, 干重明显降低, 与未染毒对照植株
有显著的差异, 表现出典型的大麦黄矮病症状; 17份大麦
品种(系)的植株叶片发脆, 轻度黄化与矮化, 出现一些枯
斑, 干重降低不明显, 只表现出轻微的症状, 与未染毒对
照植株没有显著的差异, 均表现出明显的抗性(表 2 与表
3)。在 20份已知 Yd2基因型大麦品种(系)中, 12份基因型
为 Yd2+/Yd2+的大麦品种(系)都表现出明显的抗性, 而另
外 8 份基因型为 Yd2/Yd2的大麦品种(系)都表现出典型
感病症状(表 2), 表明 Yd2 基因对大麦黄矮病具有良好的
抗性, 抗性表现与已知基因型相符。
2.2 标记基因型分析
2.2.1 YLM标记 52份大麦品种(系)在 YLM标记位点
有 2种带型, 扩增片段分别为 162 bp和 173 bp (图 2)。20
份已知 Yd2基因型品系的扩增产物均为 162 bp, 而所有基
因型为 Yd2/Yd2的扩增产物均为 173 bp。另外, 对 4 对
近等基因系的 F1杂种(Shannon×Proctor、Atlas×Atlas68、
CM×CM67 与 Sloop×Franklin)的 YLM 标记基因型分析表
明, 162 bp与 173 bp电泳条带同时出现, 反映了其共显性
的特点。说明运用 YLM标记基因型分析能够很好地判断
大麦的 Yd2基因型。
在 32份 Yd2基因型未知品种(系)中, 有 9份出现 162
bp条带, 另外 23份则出现 173 bp条带。但这 9份出现 162
bp 条带的大麦品种(系)并不全部具有抗性, 其中 4 份(农
表 2 已知 Yd2基因型大麦品种(系)的标记基因型与抗性检测结果
Table 2 Identification of BYDV resistance and marker genotype in
barley cultivars (lines) with known Yd2 genotypes
标记基因型
Marker genotype 品种(系)
Cultivar (line)
抗性
Resistance
Yd2基因型
Yd2 genotype
YLM CAPS-Ylp ASPCR-Ylp
Shannon R +/+ +/+ +/+ +
Proctor S / / / 
Atlas S / / / 
Atlas68 R +/+ +/+ +/+ +
CM S / / / 
CM67 R +/+ +/+ +/+ +
Sloop S / / / 
Franklin R +/+ +/+ +/+ +
Morex S / / / 
UC566 R +/+ +/+ +/+ +
UC366 R +/+ +/+ +/+ +
Sutter R +/+ +/+ +/+ +
Vixen R +/+ +/+ +/+ +
Prato R +/+ +/+ +/+ +
Barque S / / / 
UC337 R +/+ +/+ +/+ +
WI2875 S / / / 
CL1113 R +/+ +/+ +/+ +
Gem S / / / 
CM72 R +/+ +/+ +/+ +
R: 抗病; S: 感病。+: Yd2基因存在; : Yd2基因不存在。
R: resistant; S: susceptible. +: Yd2 gene present; : Yd2 gene absent.

大 95-28、农大 96-6、农大 96-30和苏农优质 1号)感病。
由此可见, 虽然用 YLM 标记基因型可以有效地判断 Yd2
基因型, 但其成功率不是 100%, 这可能是由于 YLM 标记
与 Yd2 基因不完全连锁。本研究用 YLM 标记来判断大麦
品种(系)Yd2基因型的实际成功率在 92.3% (48/52)左右。
2.2.2 CAPS-Ylp 标记 所有品种(系)经 PCR 扩增后都
出现大小为 311 bp的条带, 各材料之间没有差异, 但在用
Nla III 酶切后, 电泳的结果出现了差异, 有的检测出 253
bp, 系酶切 311 bp条带而成, 另一酶切产物为 58 bp, 因
分子量太小, 在凝胶上不易观察到。
所有已知基因型为 Yd2/Yd2的大麦品种(系)经酶切
后都出现 253 bp条带, 而 311 bp条带消失; 所有已知基因
型为 Yd2+/Yd2+的大麦品种(系)的条带仍为 311 bp。4 份
F1杂种材料(Yd2+/Yd2)中, 311 bp与 253 bp两条电泳条带
同时出现, 表现出共显性的特点。这说明 CAPS-Ylp 标记
基因型可以准确判断 Yd2基因型。
32份未知 Yd2基因型品种(系)中, 5份出现 311 bp条
带 , 且均表现高抗性 , 可以推断其基因型为 Yd2+/Yd2+;
另外 27份品种(系)出现的条带为 253 bp, 且都呈典型感病
症状, 可以推断其基因型为 Yd2/Yd2。由此可见, CAPS-
Ylp标记基因型与抗性表现的符合度为 100%。
1686 作 物 学 报 第 37卷

表 3 未知 Yd2基因型大麦品种(系)的标记基因型与抗性检测结果
Table 3 Identification of BYDV resistance and marker genotype in barley cultivars (lines) with unknown Yd2 genotypes
标记基因型 Marker genotype 品种(系)
Cultivar (line)
抗性
Resistance YLM CAPS-Ylp ASPCR-Ylp
推定 Yd2基因型
Putative Yd2 genotype
Jhrk R +/+ +/+ + +/+
Riohedd R +/+ +/+ + +/+
Widdtoh S / / – /
Alas46 R +/+ +/+ + +/+
Keel R +/+ +/+ + +/+
I4221 R +/+ +/+ + +/+
秀麦 3号 Xiumai 3 S / /  /
苏农优质 1号 Sunongyouzhi 1 S +/+ /  /
农大 95-28 Nongda 95-28 S +/+ /  /
农大 96-6 Nongda 96-6 S +/+ /  /
盐 93166 Yan 93166 S / /  /
农大 96-30 Nongda 96-30 S +/+ /  /
农大 96020 Nongda 96020 S / /  /
农大 T082 Nongda T082 S / /  /
特高产 801号 Tegaochan 801 S / /  /
早熟 3号 Zhaoshu 3 S / /  /
豫皮 1号 Yupi 1 S / /  /
西引 2号 Xiyin 2 S / /  /
驻 94020 Zhu 94020 S / /  /
沪 98087 Hu 98087 S / /  /
沪 980631 Hu 980631 S / /  /
浙皮 3号 Zhepi 3 S / /  /
浙 99-2 Zhe 99-2 S / /  /
浙 99-3 Zhe 99-3 S / /  /
浙 99-7 Zhe 99-7 S / /  /
浙 99-8 Zhe 99-8 S / /  /
驻皮 3号 Zhupi 3 S / /  /
浙 99-11 Zhe 99-11 S / /  /
浙 99-14 Zhe 99-14 S / /  /
浙 99-16 Zhe 99-16 S / /  /
浙 99-18 Zhe 99-18 S / /  /
浙 99-19 Zhe 99-19 S / /  /
R: 抗病; S: 感病。+: Yd2基因存在; : Yd2基因不存在。R: resistant; S: susceptible. +: Yd2 gene present; : Yd2 gene absent.

2.2.3 ASPCR-Ylp 标记 凡是 Yd2+/Yd2+抗病品系都出
现 268 bp条带, 而 Yd2/Yd2感病品系都没有条带出现(图
2 和表 3)。4 份基因型为 Yd2+/Yd2的 F1杂种, 均扩增出
268 bp条带, 表明该标记为显性标记。可见, 除了不能区
分 Yd2+/Yd2+与 Yd2+/Yd2基因型外, ASPCR-Ylp标记基因
型检测结果与其抗性完全一致, 其符合度为 100%。
2.3 3个分子标记在回交选育中的应用
本研究将 3个分子标记用于大麦 Yd2基因回交选育,
以检验标记的辅助选择效果(图 1)。在 BC1F1群体中, 用
ASPCR-Ylp标记检测了 30 个单株, 筛选出 13 个含有 268
bp条带的阳性单株。对这 13个 BC1F1单株与 Morex回交
的 BC2F1群体继续用 ASPCR-Ylp 标记筛选, 从 50 个单株
中筛选出 27 个阳性单株; 这些阳性单株自交获得 BC2F2,
然后用 YLM标记对该群体随机抽取的 90个单株检测, 筛
选出 16 个含有 162 bp 条带的阳性单株, 表明这 16 个单
株的 YLM标记基因型为 Yd2+/Yd2+。同时, 又用 CAPS-Ylp
标记对这 16 个阳性单株验证 , 结果显示它们全部为
Yd2+/Yd2+基因型。抗性鉴定结果显示, 这 16 个单株对
BYDV-PAV都具有高水平抗性。由此可见, YLM、CAPS-Ylp
与 ASPCR-Ylp 标记能够应用于分子辅助选择育种实践, 3
第 9期 赵彦宏等: 利用分子标记鉴定大麦 Yd2基因型及其在育种辅助选择中的应用 1687




图 2 YLM、CAPS-Ylp与 ASPCR-Ylp标记在 34份大麦材料中的检测结果
Fig. 2 Marker genotypes of 34 barley cultivars (lines) amplified with markers YLM, CAPS-Ylp, and ASPCR-Ylp
A和 B: YLM标记; C和 D: CAPS-Ylp标记; E和 F: ASPCR-Ylp标记。A、C、E为 Yd2基因型已知材料; B、D、E为 Yd2基因型未知材料。M: 100
bp ladder marker; 1: Proctor; 2: Shannon; 3: F1 (Proctor  Shannon); 4: Atlas; 5: Atlas68; 6: F1 (Atlas × Atlas68); 7: CM67; 8: CM; 9: F1 (CM 
CM67); 10: Sloop; 11: Franklin; 12: F1 (Sloop  Franklin); 13: Morex; 14: UC366; 15: Barque; 16: Gem; 17: UC337; 18: Jhrk; 19: Widdtoh; 20:
Atlas46; 21: Keel; 22: 秀麦 3号; 23: 苏农优质 1号; 24: 特高产 801; 25: 农大 96020; 26: 早熟 3号; 27: 盐 93166; 28: 浙 99-2; 29: 驻皮 3号; 30:
浙皮 3号; 31: 豫皮 1号; 32: 西引 2号; 33: 驻 94020; 34: 沪 98087。
A and B: YLM marker; C and D: CAPS-Ylp marker; E and F: ASPCR-Ylp marker. A, C, and E: cultivars (lines) with known Yd2 genotypes; B, D, and E:
cultivars (lines) with unknown Yd2 genotypes. M: 100 bp ladder marker; 1: Proctor; 2: Shannon; 3: F1 (Proctor  Shannon); 4: Atlas; 5: Atlas 68; 6: F1
(Atlas × Atlas68); 7: CM67; 8: CM; 9: F1 (CM  CM67); 10: Sloop; 11: Franklin; 12: F1 (Sloop  Franklin); 13: Morex; 14: UC366; 15: Barque; 16:
Gem; 17: UC337; 18: Jhrk; 19: Widdtoh; 20: Atlas46; 21: Keel; 22: Xiumai 3, 23: Sunongyouzhi 1, 24: Tegaochan 801, 25: Nongda 96020, 26:
Zhaoshu 3, 27: Yan 93166, 28: Zhe 99-2, 29: Zhupi 3, 30: Zhepi 3, 31: Yupi 1, 32: Xinyin 2, 33: Zhu 94020, 34: Hu 98087.

个标记的配合使用, 能从中快速有效地选择出理想 Yd2基
因型的大麦单株。
3 讨论
在 Yd2 基因抗病育种中开展分子标记辅助选择将有
助于避开繁琐的生物学抗性检测 , 快速准确地直接选择
出理想 Yd2基因型个体[17], 有助于加快抗病育种进程, 培
育出更多的携带 Yd2 基因的抗 BYDV 的大麦品种。本研
究将 3 个标记同时用于相同大麦材料的 Yd2 基因型检测,
有助于比较和探讨它们的优缺点。YLM标记操作简单, 只
需一次 PCR 扩增就可完成检测, 适合大规模育种选择,
而且属于共显性标记, 能够区分 Yd2+/Yd2+与 Yd2+/Yd2个
体; 但其检测的准确率不是 100%, 这主要是由于 YLM标
记与 Yd2基因之间并不是完全连锁, 二者之间的遗传距离
为 0.7 cM, 存在一定的交换重组。尽管如此, 使用 YLM标
记基因型分析来检测 Yd2 基因型的准确率理论上可达
99.3%, 说明该标记仍能较好地满足 Yd2 基因型的鉴定与
分子辅助选择。CAPS-Ylp 标记也属于共显性标记, 其对
Yd2 基因型的判断准确率为 100%, 迄今为止尚未发现例
外。因此, 非常适合用于分子辅助选择。但是 CAPS-Ylp
标记检测过程相对复杂 , 在大规模分子辅助选择中不及
其他 2 个标记快捷。ASPCR-Ylp 标记由 CAPS-Ylp 标记转
换而来, 在判断大麦中是否含有 Yd2基因时, 其准确率也
为 100%, 而且操作简单, 适合大规模的育种选择; 但是
ASPCR-Ylp标记属于显性标记, 只能判断大麦中是否携带
有 Yd2基因, 不能区分 Yd2+/Yd2+与 Yd2+/Yd2大麦个体。
另外, 用 ASPCR-Ylp标记检测时, 需通过电泳条带 268 bp
的有无来判断是否携带 Yd2 基因, 一些 PCR 扩增不成功
的材料很容易被误判为是不含 Yd2基因的材料。
当需要大规模鉴定大麦材料是否携带 Yd2 基因时,
我们认为 ASPCR-Ylp 标记检测最具优势, 能够兼顾效率
与准确度; 当需要大规模鉴定大麦材料的 Yd2 基因型时,
选用 YLM 标记效果会更好; 对于少量大麦材料的鉴定,
无论是鉴定 Yd2 基因的有无, 还是鉴定其 Yd2 基因型,
CAPS-Ylp 标记是首选。在 Yd2 基因回交育种中, 往往需
要大量的单株选择, 在早期的几个回交世代中, 一般只需
选择携带 Yd2基因的阳性单株, 不必考虑其基因型。此时,
ASPCR-Ylp 标记很适合; 当检测最后的自交世代时, 目标
是从大量的自交后代群体中选出 Yd2 基因型纯合的个体,
此时利用 YLM标记进行辅助选择则是最有利的。同时, 用
YLM 标记选出少量的基因型纯合的阳性单株需要最后的
准确鉴定与筛选, 此时用 CAPS-Ylp 标记检测和确认, 会
获得最好的效果。总之, 我们建议根据实际情况将 3个标
记配合使用, 可以取长补短、相互验证, 同时兼顾效率与
准确性, 更有利于 Yd2基因的分子辅助选择。
在本研究的回交育种实例中, BC1F1与 BC2F1属于回
交世代 , 而 BC2F2 属于自交世代, 所以分别选用 ASPCR-
Ylp 标记与 YLM 标记进行阳性单株的选择。最后 , 用
CAPS-PCR 标记鉴定与筛选出 16 个的阳性单株。抗性鉴
定进一步验证了分子标记辅助选择的结果, 16个阳性单株
确实都具有高水平的抗性。这一实例应用, 不仅验证了 3
个标记配合使用的选择效果, 而且为今后开展 Yd2基因分
子辅助育种提供了参考。

致谢：衷心感谢中国农业科学院植物保护研究所王锡锋研
究员与刘艳副研究员提供 BYDV-PAV病毒和禾谷缢管蚜。
1688 作 物 学 报 第 37卷

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