小麦抗条锈病相关性状元分析及候选基因分析

　　

摘要： 小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f. sp. Tritici)引起的真菌病害，是小麦生产中主要病害之一。利用元分析(meta-analysis)对已报道的小麦条锈病抗病数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)和已知抗病基因(Yr)进行统合分析，将480个不同分子标记类型QTL通过构建的参考图谱进行映射，获得meta-QTL (meta-quantitative trait locus, MQTL) 90个，其中16个与严重度(disease severity, DS)相关、10个与反应型(infection type, IT)相关、7个与病程曲线下面积相关(area under disease progress curve, AUDPC)、3个与其他抗条锈病性状相关；有19个同时与DS和IT共相关、20个与DS和AUDPC共相关、15个与IT和AUDPC共相关。获得的MQTL非均匀分布于21条染色体上，部分MQTL聚合成簇；解释表型变异率范围2.00%~63.01%，置信区间范围为0.01~24.60 cM；在映射的MQTL包含13个抗病基因：Yr5，Yr7，Yr17，Yr18，Yr28，Yr29，Yr30，Yr44，Yr48，Yr52，Yr54，Yr67和Yr82。进一步对MQTL进行候选基因分析，鉴定了72个候选基因(candidate gene, CG)，功能注释和表达模式分析发现，CG编码的蛋白质含有与抗病相关的如NBS-LRR结构域、WRKY结构域、F-box结构域、糖转运蛋白等；并且研究了CG在小麦发育过程中不同叶片组织中的表达情况。本研究通过分子标记辅助育种将抗条锈病基因或QTL聚合培育获得小麦抗病品种，为有效提高小麦抗病水平、保障粮食安全提供参考。