不生锈的燕麦:野生表亲的救援

冠锈病是一种由真菌引起的疾病柄锈菌coronata个人电脑),导致燕麦和其他谷物的产量下降。小麦和大麦等燕麦和谷物的锈病在全球造成重大产量损失。这种真菌病原体在燕麦植物的叶子上可见,呈橙色到棕色的锈病脓疱覆盖在叶子表面,降低光合效率,最终降低粮食产量。抗性基因(”个人电脑基因)通过与毒力的相互作用(Avr的)基因在基因对基因的基础上。个人电脑基因在3-5年内对其攻击的锈病种族保持有效,之后它们通常被真菌克服,导致疾病的爆发。因此,人们不断寻找新的抗性来源,特别是在已知具有抗锈病新抗性的野生燕麦物种中。这些基因可以通过杂交转移到栽培的燕麦品种中。目前已知的大约有97个个人电脑燕麦抗冠锈病的抗性基因研究每一种都能抵御不同种类的锈菌。个人电脑基因位于燕麦染色体的不同区域,有些可以通过与这些基因相关联或相关的分子标记来追踪。燕麦染色体的遗传图谱提供了个人电脑基因和标记的位置和距离。

图1野生燕麦杂交产生F1种子的程序

图1野生燕麦产生F1种子的杂交过程:A.母本穗上的小穗被阉割,从小穗顶部剪下约三分之一,B.花粉亲本和母本的穗一起套袋,C.杂交的F1种子,D.发育中的F1种子(15-18日龄)置于Gamborg培养基中

为了了解宿主和病原体之间的关系,即在感染过程中宿主-病原体的相互作用,进行了对锈菌抗性的遗传分析。这包括用一种锈病菌种人工感染燕麦植株,并研究寄主植株的反应。在感染后11-14天,被感染的叶子上可以看到疾病症状,并被评为0-4级(“0”表示植物对真菌免疫;而“4”表示对真菌完全敏感)。为了确定寄主植物中抗性基因的数量,在抗性植物和易感植物之间进行初始双亲本杂交。成熟时,来自雌性植株或第一代子代(F1)收获并播种种子;植株随后自花受精产生第二代子代(F2) progeny-population。这一过程在下一代(F3.),之后都是F2和F3.代子代分别接种一种真菌菌株并评估疾病。抗性、中间和易感植物在每一代中的比例与已建立的遗传比率相匹配,该遗传比率提供了宿主植物中存在的基因数量的指示。

在我们的研究中,三个野生燕麦材料和两个栽培燕麦品种,Saia和Glabrota感染了三个不同的澳大利亚锈病小种,以进行遗传分析。一个主要阻力个人电脑在三个材料中分别鉴定了对澳大利亚冠锈病的基因调节抗性。等位基因测试或确定所鉴定的基因是否是同一基因的不同等位基因/形式的测试表明,这些基因要么是相同的,要么是等位基因,要么彼此紧密相连/非常接近。同样,单专业个人电脑在Saia和Glabrota两个品种中分别鉴定出了3个和2个抗冠锈病基因。鉴定的幼苗个人电脑抗性基因可以与其他抗性基因组合使用,以提高作物的耐久性/寿命个人电脑栽培燕麦冠锈病抗性基因。现有的图谱和分子锚点标记(SSR和DArT标记)应该有助于它们的定位和转移或渗入到栽培燕麦中。

艾德里安。卡布拉尔和罗伯特。f .公园

出版

5个二倍体燕麦品种幼苗抗冠锈病的遗传分析。
卡布拉尔AL,帕克RF
2015年7月5日

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