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作物杂志,2023, 第6期: 41–46 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.06.006

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

云南省小麦地方品种抗条锈病基因检测与地理分布

陈丹1(), 熊芙蓉2(), 伍少云1, 白晓东3, 周国雁1, 武晓阳1, 蔡青1()   

  1. 1云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所/农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室/云南省农业生物技术重点实验室/国家农作物种质资源库―云南分库，650205，云南昆明
    2普洱学院生物与化学学院，665000，云南普洱
    3云南省楚雄州武定县猫街镇农业农村服务中心，651607，云南楚雄
  • 收稿日期:2022-07-25 修回日期:2022-09-05 出版日期:2023-12-15 发布日期:2023-12-15
  • 通讯作者: 蔡青，研究方向为作物种质资源保存与利用，E-mail：caiqingysri@163.com
  • 作者简介:陈丹，研究方向为优异种质资源保存与评价，E-mail：xiaoyezi09@163.com
  • 基金资助:
    云南省基础研究计划项目―面上项目(2019FB054);2021年省农业发展专项资金-农业种质资源和植物新品种保护项目―云南省省级农作物种质资源库建设;财政部国家科技资源共享服务平台―云南农作物种质资源收集保存与共享利用(NCGRC-2021-030);云南省重大科技专项（生物医药）子项目―生物资源数字化开发应用(202002AA100007);云南省科技计划项目―2021年云南省农业科学院科技创新及成果转化试点专项(202102AE090036-05)

Molecular Detection and Geographic Distribution of Stripe Rust Resistance Gene Loci in Yunnan Wheat Landraces

Chen Dan1(), Xiong Furong2(), Wu Shaoyun1, Bai Xiaodong3, Zhou Guoyan1, Wu Xiaoyang1, Cai Qing1()   

  1. 1Institute of Biotechnology and Germplasm Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement in Southwest China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Yunnan Key Laboratory of Agricultural Biotechnology/National Crop Germplasm Bank-Yunnan Branch,Kunming 650205, Yunnan, China
    2School of Biology and Chemistry, Pu'er University, Pu'er 665000, Yunnan,China
    3Wuding County Maojie Town Agricultural and Rural Service Center of Chuxiong Prefecture,Yunnan Province, Chuxiong 651607, Yunnan, China
  • Received:2022-07-25 Revised:2022-09-05 Online:2023-12-15 Published:2023-12-15

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3

PDF (PC)

147

摘要：

云南省农作物种质资源库保存的云南省小麦种质资源类型丰富多样，是现代小麦育种改良的珍贵遗传资源。开展库存资源鉴定评价，明确其特征特性，是优异种质资源筛选和利用的前提和基础。本研究利用与已知抗病基因Yr5、Yr10、Yr18紧密连锁或共分离的分子标记，对208份库存地方小麦品种进行位点检测与地理分布研究，明确云南省小麦地方品种资源条锈病抗性基因位点分布规律，为条锈病抗性资源筛选与生态育种利用提供理论参考。结果表明，云南小麦地方资源中Yr10和Yr18抗病基因分布广泛，供试材料中有143份携带上述2个抗病基因，占比68.75%。其中，Yr10的分布频率最高，携带目的片段的材料数量达104份；含Yr18的数量为39份。而Yr5分布较少，仅为12份，占比5.77%。同时，对3个抗病基因地理分布研究表明，云南省保山市隆阳区、昌宁、巍山、凤庆、澜沧5个县（区）均可同时检测到3个抗性基因，推测其可能为Yr5、Yr10、Yr18基因的集中分布区域。

关键词: 小麦, 地方品种, 抗条锈病基因, 地理分布

Abstract:

The Yunnan wheat germplasm resources stored in the Yunnan Province Crop Germplasm Resources Bank are rich and diverse, and is a precious genetic resource for modern wheat breeding and improvement. Evaluation of exploration of the superior resistance genes from them are crucial steps in the enhancement of current wheat breeding. This study used molecular markers which were closely linked or co-isolated with resistance genes of Yr5, Yr10 and Yr18 to detect the gene loci in 208 yunnan wheat landrace, to clarify the distribution of stripe rust resistance gene loci of Yunnan wheat landrace, and provide theoretical reference for the selection and breeding of stripe rust resistance resources. The results showed that, Yr10 and Yr18 resistance genes were widely distributed in Yunnan wheat landrace, and a total of 143 test materials carried the two resistance genes above, accounting for 68.75%. Among them, the distribution frequency of Yr10 was the highest, with 104 materials carrying target fragments, there were 39 materials containing Yr18, however, Yr5 was less distributed, with only 12, accounting for 5.77%. At the same time, the geographical distribution of three disease resistance genes were studied. It was found that three resistance genes could be detected simultaneously in Baoshan Longyang District, Changning, Weishan, Fengqing and Lancang of Yunnan province. We speculate that this region might be the concentrated distribution region of Yr5, Yr10 and Yr18 genes.

Key words: Wheat, Landrace, Stripe rust resistance gene, Geographic distribution

表1

小麦条锈病抗性基因检测的分子标记

基因
Gene		 标记名称
Marker name		 引物序列
Primer sequence		 连锁距离
Linkage distance (cM)		 退火温度
Annealing temperature (℃)		 文献
Reference
Yr5
 S1320
 F：CAATAGTTAGGCAAATTACATCG
R：GCTCAGTCAAACCGCTACTTCT		 0.3、0.0
 60
 [12]
Yr10
 SC200
 F：CTGCAGAGTGACATCATACA
R：TCGAACTAGTAGATGCTGGC		 0.5
 57
 [13]
Yr18
 csLV34
 F：GTTGGTTAAGACTGGTGATGG
R：TGCTTGCTATTGCTGAATAGT		 0.4、2.5
 60
 [14]

表2

Yr5、Yr10和Yr18抗性基因在云南小麦地方品种中的分布

编号
Nunber		 Yr18 Yr10 Yr5 无带
No strip		 编号
Nunber		 Yr18 Yr10 Yr5 无带
No strip		 编号
Nunber		 Yr18 Yr10 Yr5 无带
No strip		 编号
Nunber		 Yr18 Yr10 Yr5 无带
No strip
1 + + 54 + 107 + 160 +
2 + 55 + 108 + 161 +
3 + 56 + 109 + 162 +
4 + 57 + 110 + 163 +
5 + 58 + 111 + 164 +
6 + 59 + 112 + 165 +
7 + 60 + 113 166 +
8 + 61 + 114 + + 167 +
9 + 62 + 115 + + 168 +
10 + + 63 + 116 + 169 +
11 + 64 + 117 + + 170 +
12 + 65 + 118 + 171 +
13 + 66 + 119 + 172 +
14 + 67 + 120 + 173 +
15 + 68 + 121 + + 174 +
16 + 69 + 122 + 175 +
17 + 70 + 123 + 176 +
18 + 71 + 124 + 177 +
19 + 72 + 125 + + 178 +
20 + 73 + 126 + 179 +
21 + 74 + 127 + 180 +
22 + 75 + 128 + 181 +
23 + 76 + 129 + 182 +
24 + 77 + 130 + 183 +
25 + 78 + 131 + 184 + +
26 + 79 + 132 + 185 + +
27 + 80 + 133 + + 186 +
28 + 81 + 134 + 187 +
29 + 82 + + 135 + 188 +
30 + 83 + 136 + 189 +
31 + 84 + 137 + 190 +
32 + 85 + 138 + + 191 +
33 + 86 + 139 + 192 +
34 + 87 + 140 + + 193 +
35 + 88 + 141 + 194 +
36 + 89 + 142 + 195 +
37 + 90 + 143 + 196 +
38 + 91 + 144 + 197 +
39 + 92 + 145 + 198 +
40 + 93 + + + 146 + 199 +
41 + 94 + 147 + 200 +
42 + 95 + 148 + 201 +
43 + 96 + 149 + 202 +
44 + 97 + 150 + 203 +
45 + 98 + 151 + 204 +
46 + 99 + 152 + 205 +
47 + 100 + 153 + 206 +
48 + 101 + 154 + 207 +
49 + 102 + 155 + 208 +
50 103 + 156 + Avocet S - - -
51 + + 104 + 157 + 阳性对照
Positive control		 + + +
52 + 105 + 158 +
53 + 106 + 159 +

表3

Yr5、Yr10和Yr18各抗性基因在云南小麦地方品种中的分布占比

项目Item Yr5 Yr10 Yr18 Yr18+Yr10 Yr18+Yr5 Yr10+Yr5 Yr18+Y10+Yr5 无带No strip
携带目标条带品种数量
Number of landraces with target bands		 12 104 39 5 6 3 1 67
携带目标条带品种占比
Percentage of the landraces with target bands (%)		 5.77 50.00 18.75 2.40 2.88 1.44 0.48 32.21

图1

Yr5、Yr10和Yr18抗性基因分子标记检测结果 M：DL2000 marker；(a) 1~22为部分检测样品，23~24为阴性对照Avocet S，25为阳性对照Avocet S*6/Yr5；(b) 1~28为部分检测样品，29~30为阴性对照Avocet S；31为阳性对照Avocet S*6/Yr10；(c) 1~26为部分检测样品，27为阴性对照Avocet S，28~29为阳性对照Avocet S*6/Yr18

表4

携带抗性基因的云南省小麦地方品种数量统计

收集地
Select place		 Yr5 Yr10 Yr18 Yr18+
Yr10		 Yr10+
Yr5		 Yr18+
Yr5		 Yr18+
Yr10+Yr5
保山市隆阳区
Longyang District, Baoshan		 1 7 4 0 0 1 0
昌宁Changning 1 1 3 0 0 0 1
龙陵Longling 1 1 0 0 0 0 0
腾冲Tengchong 0 1 0 0 0 0 0
宾川Binchuan 0 0 0 0 0 0 0
剑川Jianchuan 0 0 1 0 0 0 0
南涧Nanjian 0 0 0 0 0 0 0
巍山Weishan 2 3 2 1 1 1 0
云龙Yunlong 0 0 1 0 0 0 0
德钦Deqin 0 0 0 0 0 0 0
维西Weixi 0 5 1 1 0 0 0
香格里拉
Shangri-La		 1 0 2 0 0 1 0
石屏Shiping 0 0 0 0 0 0 0
晋宁Jinning 0 1 2 1 0 0 0
永胜Yongsheng 0 1 0 0 0 0 0
凤庆Fengqing 1 24 8 0 0 1 0
耿马Gengma 0 2 0 0 0 0 0
临沧Lincang 0 4 2 0 0 0 0
双江Shuangjiang 0 8 0 0 0 0 0
永德Yongde 3 20 0 0 2 0 0
云县Yunxian 0 9 4 0 0 0 0
镇康Zhenkang 0 9 1 1 0 0 0
贡山Gongshan 0 1 0 0 0 0 0
兰坪Lanping 1 0 1 0 0 1 0
澜沧Lancang 1 6 4 0 0 1 0
普洱Pu?er 0 1 2 1 0 0 0
曲靖市麒麟区
Qilin District, Qujing		 0 0 0 0 0 0 0
玉溪红塔区
Hongta District, Yuxi		 0 0 1 0 0 0 0
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