全生育期条纹锈病抗性基因Yr4EL的精细定位及其在小麦抗性育种中的应用

《Plant, Cell & Environment》：Fine Mapping of the All-Stage Stripe Rust Resistance Gene Yr4EL and Its Utilization in Wheat Resistance Breeding

四倍体小麦染色体4E上抗条纹锈基因Yr4EL的精细定位及结构变异分析。通过辐照诱导和染色体断裂-融合技术获得90种结构变异，构建高分辨率物理图谱，定位Yr4EL至4EL端1.8MB区间，结合转录组分析和qRT-PCR验证鉴定出5个候选基因，并成功应用于抗病小麦育种。

　　

摘要

四倍体薄稃小麦（Thinopyrum elongatum）为小麦改良提供了宝贵的遗传资源，含有许多有价值的农艺性状。我们之前的研究发现了抗条锈病基因Yr4EL，该基因最初是从四倍体薄稃小麦的4E染色体中鉴定出来的。为了进一步精细定位Yr4EL，我们利用⁶⁰Co-γ辐射、ph1b-诱导以及双单倍体着丝粒断裂-融合方法生成了140个4E染色体的结构变异体。所有变异体均通过基因组原位杂交和荧光原位杂交进行了细胞遗传学分析。这些变异体包括90个不同的4E染色体结构变异，其中20个为片段缺失，14个为大片段易位，19个为整臂易位，10个为4E染色体插入易位，以及27个为末端小片段易位。利用分子标记构建了高分辨率的4E染色体物理图谱，并将其划分为15个独立的区间。随后，通过二倍体薄稃小麦参考基因组（ASM1179987v1）将Yr4EL精确定位到4E染色体的远端1.8 Mb区间内。转录组分析、进化研究以及qRT-PCR验证表明，有5个基因可能是Yr4EL的候选基因。此外，我们将Yr4EL导入易感的小麦品种中，成功获得了有效的抗条锈病效果，且没有影响产量，这证明了其在小麦育种中的巨大潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。