Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định và lập bản đồ hai gen kháng bệnh phấn trắng trong Triticum boeoticum L.
Tóm tắt
Bệnh phấn trắng (PM) do Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt) gây ra là một trong những bệnh thương lá quan trọng của lúa mì, có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất. Việc nhân giống các giống cây với nguồn tài nguyên kháng bệnh đa dạng là phương pháp hứa hẹn nhất để chống lại căn bệnh này. Các loài tổ tiên lưỡng bội Genome A của lúa mì là một nguồn tài nguyên quan trọng cho sự biến đổi mới về các gen kháng bệnh. Một mẫu vật của Triticum boeoticum (AbAb) đã cho thấy khả năng kháng lại một số mẫu phân lập Bgt, khi được thử nghiệm bằng cách sử dụng các đoạn lá tách rời. Các nghiên cứu di truyền trong quần thể dòng lai tái tổ hợp (RIL), được phát triển từ sự giao phối giữa T. boeoticum acc. pau5088 kháng bệnh PM với T. monococcum acc. pau14087 nhạy cảm với PM, cho thấy sự hiện diện của hai gen kháng bệnh phấn trắng trong T. boeoticum acc. pau5088. Phân tích dữ liệu nhiễm bệnh phấn trắng và dấu hiệu phân tử của quần thể RIL cho thấy cả hai gen kháng bệnh phấn trắng đều nằm trên nhánh dài của nhiễm sắc thể 7A. Việc lập bản đồ được thực hiện bằng cách sử dụng bản đồ liên kết tích hợp của 7A, bao gồm các dấu hiệu SSR, RFLP, STS và DArT. Những gen kháng bệnh phấn trắng này tạm thời được xác định là PmTb7A.1 và PmTb7A.2. PmTb7A.2 có liên kết chặt chẽ với các dấu hiệu STS MAG2185 và MAG1759 được phát sinh từ các đầu dò RFLP, có liên kết với gen kháng bệnh phấn trắng Pm1. Điều này cho thấy PmTb7A.2 có thể là đồng gen với Pm1. PmTb7A.1, được giới hạn bởi một dấu hiệu DArT wPt4553 và một dấu hiệu SSR Xcfa2019 trong một khoảng cách 4.3 cM, nằm gần PmT7A.2. PmTb7A.1 có khả năng là một gen kháng bệnh phấn trắng mới. Các gen kháng bệnh phấn trắng từ T. boeoticum hiện đang được chuyển giao vào nền lúa mì canh tác thông qua phương pháp lai trở lại có sự hỗ trợ của dấu hiệu phân tử, sử dụng T. durum làm loài trung gian.
Từ khóa
#Bệnh phấn trắng #Triticum boeoticum #gen kháng bệnh #lập bản đồ genTài liệu tham khảo
Bennett FGA (1984) Resistance to powdery mildew in wheat: a review of its use in agriculture and breeding programmes. Plant Pathol 33:279–300
Brunner S, Hurni S, Streckeisen P, Mayr G, Albrecht M, Yahiaoui N, Keller B (2010) Intragenic allele pyramiding combines different specificities of wheat Pm3 resistance alleles. Plant J 64:433–445
Chhuneja P, Kaur S, Garg T, Ghai M, Kaur S, Prashar M, Bains NS, Goel RK, Keller B, Dhaliwal HS, Singh K (2008) Mapping of adult plant stripe rust resistance genes in diploid A genome wheat species and their transfer to bread wheat. Theor Appl Genet 116:313–324
Churchill GA, Doerge RW (1994) Empirical threshold values for quantitative trait mapping. Genetics. 138:963–971
Dhaliwal HS, Singh H, Singh KS, Randhawa HS (1993) Evaluation and cataloguing of wheat germplasm for disease resistance and quality. In: Damania AB (ed) Biodiversity and wheat improvement. Wiley, London, pp 123–140
Duan X, Sheng B, Zhou Y, Xiang Q (1998) Monitoring of the virulence population of Erysiphe graminis f. sp. tritici. Acta Phytophylac Sin 25:31–36
Feldman M, Sears ER (1981) The wild gene resources of wheat. Sci Am 244:98–109
Gill KS, Gill BS, Endo TR, Taylor T (1996) Identification and high density mapping of gene-rich regions in chromosome group 1 of wheat. Genetics 114:1883–1891
Hsam SLK, Huang XQ, Ernst F, Hartl L, Zeller FJ (1998) Chromosomal location of genes for resistance to powdery mildew in common wheat (Triticum aestivum L. em Thell.). 5. Alleles at the Pm1 locus. Theor Appl Genet 96:1129–1134
Hulbert SH, Webb CA, Smith SM, Sun Q (2001) Resistance gene complexes: evolution and utilization. Annu Rev Phytopathol 39:285–312
Hussien T, Bowden RL, Gill BS, Cox TS, Marshall DS (1997) Performance of four new leaf rust resistance genes transferred to common wheat from Aegilops tauschii and Triticum monococcum. Plant Dis 81:582–586
Ji XL, Xie CJ, Ni ZF, Yang TM, Nevo E, Fahima T, Liu ZY, Sun QX (2008) Identification and genetic mapping of a powdery mildew resistance gene in wild emmer (Triticum dicoccoides) accession IW72 from Israel. Euphytica 159:385–390
Khan RR, Bariana HS, Dholakia BB, Naik SV, Lagu MD, Rathjen AJ, Bhavani S, Gupta VS (2005) Molecular mapping of stem and leaf rust resistance in wheat. Theor Appl Genet 111:846–850
Limpert E (1987) Frequencies of virulence and fungicide resistance in the European barley mildew population in 1985. J Phytopathol 119:298–311
Liu J, Liu D, Tao W, Li W, Wang S, Chen P, Cheng S, Gao D (2000) Molecular marker-facilitated pyramiding of different genes for powdery mildew resistance in wheat. Plant Breed 119:21–24
Lorieux M (2007) MapDisto: a free user-friendly program for computing genetic maps. http://mapdisto.free.fr/
Manly KF, Cudmore RH Jr, Meer JM (2001) Map Manager QTX, cross-platform software for genetic mapping. Mammal Genome 12:930–932
McIntosh RA, Yamazaki Y, Dubcovsky J, Rogers J, Morris C, Somers DJ, Appels R, Devos KM (2008) Catalogue of gene symbols for wheat. In: KOMUGI–integrated wheat science database at http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/download.jsp
McIntosh RA, Yamazaki Y, Dubcovsky J, Rogers J, Morris C, Somers DJ, Appels R, Devos KM (2010) Catalogue of gene symbols for wheat. In: KOMUGI–integrated wheat science database at http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/download.jsp
Miranda LM, Perugini L, Srnic G, Brown-Guedira G, Marshall D, Leath S, Murphy JP (2007) Genetic mapping of a Triticum monococcum derived powdery mildew resistance gene in common wheat. Crop Sci 47:2323–2329
Neu C, Stein N, Keller B (2002) Genetic mapping of the Lr20–Pm1 resistance locus reveals suppressed recombination on chromosome arm 7AL in hexaploid wheat. Genome 45:737–744
Olson EL, Brown-Guedira G, Marshall D, Stack E, Bowden RL, Jin Y, Rouse M, Pumphrey MO (2010) Development of wheat lines having a small introgressed segment carrying stem rust resistance gene Sr22. Crop Sci 50:1823–1830
Paux E, Sourdille P, Salse J, Saintenac C, Choulet F, Leroy P, Korol A, Michalak M, Kianian S, Spielmeyer W, Lagudah E, Somers D, Kilian A, Alaux M, Vautrin S, Berge`s H, Eversole K, Appels R, Safar J, Simkova H, Dolezel J, Bernard M, Feuillet C (2008) A physical map of the 1-gigabase bread wheat chromosome 3B. Science 322:101–104
Qiu YC, Zhang SS (2004) Researches on powdery mildew resistant genes and their molecular markers in wheat. J Triticeae Crops 24:127–132
Sears ER, Briggle LW (1969) Mapping the gene Pm1 for resistance to Erysiphe graminis f.p. tritici on chromosome 7A of wheat. Crop Sci 9:96–97
Singh K, Chhuneja P, Ghai M, Kaur S, Goel RK, Bains NS, Keller B, Dhaliwal HS (2007a) Molecular mapping of leaf and stripe rust resistance genes in Triticum monococcum and their transfer to hexaploid wheat. In: Buck H, Nisi JE, Solomon N (eds) Wheat production in stressed environments. Springer, Netherlands, pp 779–786
Singh K, Ghai M, Garg M, Chhuneja P, Kaur P, Schnurbusch T, Keller B, Dhaliwal HS (2007b) An integrated molecular linkage map of diploid wheat based on a Triticum boeoticum X T. monococcum RIL population. Theor Appl Genet 115:301–312
Singh K, Chhuneja P, Singh I, Sharma SK, Garg T, Garg M, Keller B, Dhaliwal HS (2010) Molecular mapping of cereal cyst nematode resistance in Triticum monococcum L. and its transfer to the genetic background of cultivated wheat. Euphytica 176:213–222
Somers DJ, Isaac P, Edwards K (2004) A high-density microsatellite consensus map for bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor Appl Genet 109:1105–1114
Srnic G, Murphy JP, Lyerly JH, Leath S, Marshall DS (2005) Inheritance and chromosomal assignment of powdery mildew resistance genes in two winter wheat germplasm lines. Crop Sci 45:1578–1586
Van Ooijen JW (2006) JoinMap® 4 Software for calculation of genetic linkage map in experimental populations. Kyazma B. V, Wageningen, Netherlands
Wang J, Li H, Zhang L, Li C, Meng L (2011) QTL IciMapping v3.1. Webpage: http://www.isbreeding.net
Xu H, Yao G, Xiong L, Yang L, Jiang Y, Fu B, Zhao W, Zhang Z, Zhang C, Ma Z (2008) Identification and mapping of pm2026: a recessive powdery mildew resistance gene in an einkorn (Triticum monococcum L.) accession. Theor Appl Genet 117:471–477
Yahiaoui N, Srichumpa P, Dudler R, Keller B (2004) Genome analysis at different ploidy levels allows cloning of the powdery mildew resistance gene Pm3b from hexaploid wheat. Plant J 37:528–538
Yahiaoui N, Brunner S, Keller B (2006) Rapid generation of new powdery mildew resistance genes after wheat domestication. Plant J 47:85–98
Yao G, Zhang J, Yang L, Xu H, Jiang Y, Xiong L, Zhang C, Zhang Z, Ma Z, Sorrells ME (2007) Genetic mapping of two powdery mildew resistance genes in einkorn (Triticum monococcum L.) accessions. Theor Appl Genet 114:351–358