CN104031995B - 一种分子标记辅助抗病育种的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分子标记辅助抗病育种的方法。本发明公开了一种选育具有小麦白粉病、叶锈病和/或条锈病抗性的小麦的方法，包括如下步骤：将百农64和鲁麦21进行杂交，得到F1代，F1代自交得到F2代。本发明运用与抗病QTL位点紧密连锁的标记，研究并开发一套基于分子标记的辅助育种技术，该技术对选育具有持久抗性、兼抗多种病害的小麦新品种提供了新思路。

Description

一种分子标记辅助抗病育种的方法
技术领域
本发明涉及一种抗病育种的方法；特别涉及一种分子标记辅助聚合兼具抗白粉病、条锈病、叶锈病慢病性QTL小麦的方法，属于农业生物技术领域。
背景技术
小麦是重要的世界性粮食作物，全球年种植面积超过2.4亿hm2，产量超过6亿吨，为种植面积最大、贸易额最高、人类最重要的谷物来源(Dixon等，2009；FAO，2011)。在中国，小麦种植面积仅次于水稻和玉米，是最重要的商品粮食和贮藏品种，自1998至2008年，小麦种植面积由3000万hm2降至2350万hm2，总产由1.1亿吨增至1.12吨。保障小麦高产稳产既是人民生活基本需求的必然，也是维护国家粮食安全的战略选择。
影响小麦生产安全的环境因素有很多，大体可分为生物和非生物胁迫两种。真菌性病害是影响小麦生产安全的重要生物胁迫因素。小麦条锈病、叶锈病和白粉病是全球性重要病害，分别由小麦条锈菌(Pucciniastriiformis f.sp.tritici)、小麦白粉菌(Blumeriagraminisf.sp.tritici)和小麦叶锈菌(Pucciniarecondita f.sp.tritici)引起，具有发生频率高、流行范围广和暴发性强的特点，可导致3.0-49.0％的产量损失。小麦条锈菌、白粉病菌和叶锈菌分布广泛，生理小种复杂多变，导致品种抗性频繁丧失，因此防治和控制病害是一项长期任务。通过化学方法短期内可以有效治理病害，但选育抗病品种仍是最经济、安全、有效的长远策略。
优异的抗性来源是抗病育种的基础。小麦的抗性分为两类：一类是垂直抗性，由单个或少数主效基因所控制，在田间表现出高抗或免疫，且全生育期抗病(Gustafson和Shaner，1982)；但这类抗性具有生理小种专化性，由于田间白粉病生理小种的易变性常导致其在短期内抗性丧失，致使抗病性不持久、不稳定(Roberts和Caldwell，1970；Li等，2006a，2006b；Lin和Chen，2007)。另一类为水平抗性，又称非小种专化抗性、成株抗性、慢病性，该类抗性对病原菌生理小种无专化性或专化性较弱，减小了品种对病原菌生理小种的选择压力，从而表现抗病性持久、稳定。研究认为慢病性由若干个微效基因所控制(Chen等，1993；Singh等，2005)，聚合4-5个效应相对较大的微效基因即可培育出接近免疫的慢病性品种，国际上多数国家已将慢病性的利用作为小麦抗病育种的主要方向(何中虎等，2006)。在小麦抗病育种历史上，曾应用主效抗病基因明显地提高了品种的抗病性，并在防治病害的生产实践中取得了显著成效。但是，由于病原小种易变，使得单一利用主效基因后，随着育成品种的大面积推广而频繁丧失抗性。而由微效基因构成的慢病性能有效地延缓病原小种的变异速度，合理利用微效基因被认为是既能提高品种抗性水平、又能实现品种持久抗性的重要策略。明确小麦抗病基因的类型、位置和遗传机制是聚合慢病性的基础。小麦慢病性基因Yr18/Lr34/Pm38/Sr57、Yr29/Lr46/Pm39/Sr58(Lillemo等，2008)和Yr46/Lr67/Pm46/Sr55(Herra-Foessel等，2011)皆能抗多种病害，这为慢病性的利用和培育兼抗性小麦品种提供了优良的易用基因。
分子标记辅助选择用于作物育种的研究已有20多年历史，目前小麦育种中常用的分子标记包括连锁标记(SSR、SNP等)和依据基因序列开发的功能标记(STS等)两大类。QTL定位可提供位点数目、在染色体上的位置及效应大小等重要信息，与其紧密连锁的分子标记可用于小麦抗病基因聚合。通过分子辅助选择可有目的地进行基因累加，从而实现抗源积累，提高抗病品种的使用年限。更为重要的是，应用分子标记能够在基因型水平上对作物种质资源进行深入评价和鉴定，同时把抗性与小麦其它重要农艺性状结合起来，大大缩短抗病育种的年限。
分子标记辅助抗病品种选育实践中，常采用表型分析、生化标记和基因标记鉴定相结合的方法。CIMMYT的慢病性育种已有40多年的历史，方法比较成熟，我国虽也有一些相关研究，但具体应用成效的报道较少。百农64和鲁麦21均具有优良的农艺性状，分别在1993-2000年和1994-2010年为我国黄淮麦区主推品种，二者苗期对白粉菌、条锈菌和叶锈菌流行小种均感病，田间成株期表现抗病，具有典型的慢病性特征。在前期遗传分析的基础上，Lan(2009)等研究表明，百农64染色体1A、4DL、6BS和7A上各含有一个慢白粉病QTL，鲁麦21在2DL、2BS和2BL上各含一个慢白粉病QTL，且QPm.caas-4DL和QPm.caas-6BS兼抗白粉病、条锈病和叶锈病，QPm.caas-2BS和QPm.caas-2BL兼抗白粉病和条锈病，与这些QTL紧密连锁的分子标记在一定程度上可应用于分子辅助选择。
发明内容
本发明的目的是提供一种分子标记辅助抗病育种的方法，该方法可以选育出具有多种抗病性的小麦。
本发明提供一种选育具有小麦白粉病、叶锈病和/或条锈病抗性的小麦的方法，包括如下步骤：将百农64和鲁麦21进行杂交，得到F1代，F1代自交得到F2代；在F2代中筛选出基因组DNA中具有如下(1)-(7)中任意两个及以上分子标记的小麦植株，将其作为筛选后的F2代；筛选后的F2代连续自交得到后代群体，后代群体中含有(1)或(4)或(7)所述分子标记的小麦具有小麦白粉病抗性，含有(2)或(3)所述分子标记的小麦兼具小麦白粉病、小麦条锈病和小麦叶锈病抗性，含有(5)或(6)所述分子标记的小麦兼具小麦白粉病和小麦条锈病抗性，从中选育出具有小麦白粉病、叶锈病和/或条锈病抗性的小麦；
(1)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc148；
(2)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记cfd23；
(3)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记gwm518；
(4)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc127；
(5)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc98；
(6)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记gwm47；
(7)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记cfd233。
上述方法中，所述百农64为母本，鲁麦21为父本。
上述任一所述的方法中，所述后代群体为F6代。
上述任一所述的方法中，所述含有(1)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记barc148；
所述含有(2)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记cfd23；
所述含有(3)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记gwm518；
所述含有(4)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记barc127；
所述含有(5)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记barc98；
所述含有(6)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记gwm47；
所述含有(7)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到上述分子标记cfd233。
上述任一所述的方法中，所述PCR的体系如下：PCR扩增缓冲液，基因组DNA20ng，引物中的上游引物和下游引物各4pmol，无菌水补足体系至15μl；
所述PCR的程序如下：94℃预变性5分钟；94℃变性1min，退火1min，72℃延伸1min，35个循环；72℃延伸10min；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的DNA分子时，所述退火的温度为52℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的DNA分子时，所述退火的温度为55℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的DNA分子时，所述退火的温度为52℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的DNA分子时，所述退火的温度为55℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃；
所述小麦白粉病是由白粉病高致病性小种E20(Blumeria graminisf.sp.tritici)引起的病害；
所述小麦叶锈病是由小麦叶锈菌(Puccinia recondita f.sp.tritici)引起的病害；
所述小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)引起的病害。
本发明运用与抗病QTL位点紧密连锁的标记，研究并开发一套基于分子标记的辅助育种方法，该方法对选育具有持久抗性、兼抗多种病害的小麦新品种提供新思路。
附图说明
图1为亲本及F6单株的barc148分子标记的检测结果。
图2为亲本及F6单株的cfd23分子标记的检测结果。
图3为亲本及F6单株的gwm518分子标记的检测结果。
图4为亲本及F6单株的barc127分子标记的检测结果。
图5为亲本及F6单株的barc98分子标记的检测结果。
图6为亲本及F6单株的gwm47分子标记的检测结果。
图7为亲本及F6单株的cfd233分子标记的检测结果。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
百农64(Triticum aestivum)在文献“小麦新品种—百农64，姜广仁，农技服务，1996年第10期”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
鲁麦21(Triticum aestivum)在文献“鲁麦21号，王勇，农业知识，1997年06期”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
京双16(Triticum aestivum)在文献“冬小麦新品种京双16号特征特性及栽培技术要点，王婉仪，农业新技术,1984年08期”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
白粉病高致病性小种E20(Blumeria graminisf.sp.tritici)在文献“小麦白粉病,李开林,农业科技通讯,1981年03期”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
辉县红(Triticum aestivum)在文献“小麦品种辉县红矮秆基因的染色体定位，贾继增，中国农业科学，1990年05期”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
郑州5389(Triticum aestivum)在文献“Molecular mapping of leaf rustresistance gene LrNJ97in Chinesewheat line Neijiang977671，Huixin Zhou等，TheorAppl Genet(2013)126:2141–2147”中公开过，公众可从中国农业科学院作物科学研究所获得。
小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)在文献“中国小麦条锈菌条中32号的命名及其特性，万安民，《植物保护学报》2003年第4期”中公开过，公众可从中国农业科学院植物保护研究所或西北农林科技大学植物保护学院获得。
小麦叶锈菌(Puccinia recondita f.sp.tritici)在文献“小麦叶锈菌相对寄生适合度变异研究，申志新，《植物病理学报》1990年02期”中公开过，公众可从河北农业大学植物保护学院获得。
实施例1、21个百农64/鲁麦21F6代白粉病慢病性QTL聚合材料的选育
小麦品种百农64和鲁麦21都曾经是黄淮冬麦区的主推品种，均对白粉病具有慢病性(Wang等，2005)，此外，百农64还具有高产、优质和广适性特点，鲁麦21具有良好的高产潜力，属高产节水品种。本实例采用杂交和系谱选择法，对百农64和鲁麦21的白粉病慢病性QTL进行聚合，创制白粉病慢病性QTL的聚合品种(系)。
其选育过程如下：
一、F1代小麦的获得
以百农64为母本，鲁麦21为父本，进行杂交，得到F1代，F1代不淘汰，去杂后收获所有F1植株。
二、F2代小麦的获得及鉴定
(一)将F1代小麦进行自交得到F2代小麦，点播1100株左右，在其生长过程中，育种家通过个体性状(中矮杆、茎秆的柔韧性好、穗大、千粒重高)和田间表现(穗多、灌浆速度快、落黄好)选出较好的F2单株。
(二)提取上述F2单株的基因组DNA，分别采用表1中的7对分子标记进行PCR扩增，得到各PCR扩增产物，同时以亲本(百农64和鲁麦21的基因组DNA)为对照。
表1检测白粉病慢病性QTL所需的引物序列
barc148的引物为检测QPm.caas-1A位点的专用引物；
cfd23的引物为检测QPm.caas-4DL位点的专用引物；
gwm518的引物为检测QPm.caas-6BS位点的专用引物；
barc127的引物为检测QPm.caas-7A位点的专用引物；
barc98的引物为检测QPm.caas-2BS位点的专用引物；
gwm47的引物为检测QPm.caas-2BL位点的专用引物；
cfd233的引物为检测QPm.caas-2DL位点的专用引物。
百农64含有表1中的慢病性QTL位点QPm.caas-1A、QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS和QPm.caas-7A。鲁麦21含有表1中的慢病性QTL位点QPm.caas-2BS、QPm.caas-2BL和QPm.caas-2DL。其中1A、4DL、6BS、7A、2DL、2BS和2BL为染色体，其上含有如上所述的对应的慢白粉病QTL。
QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS为具有抗白粉病、条锈病和叶锈病功能的QTL；
QPm.caas-2BS、QPm.caas-2BL为具有抗白粉病、条锈病功能的QTL；
QPm.caas-1A、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL为具有抗白粉病功能的QTL。
表1中的分子标记与对应的检测位点为共显性。
PCR反应体系(15μl)：1.5μl10×PCR buffer(购自北京汇天东方科技有限公司)，0.3μl浓度为10mM的模板DNA(质量为20ng)，上、下游引物终浓度各4pmol，无菌水补足体系。
PCR程序：94℃预变性5分钟；94℃变性1min，表1中对应的退火温度下退火1min，72℃延伸1min，35个循环；最后72℃延伸10min。
(三)在每份PCR扩增产物加入3μl变性载样缓冲液，混匀，95℃变性8分钟。以6％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离检测，缓冲液***为：上槽0.3×TBE、下槽0.5×TBE，功率80W，电泳50-70min，最后银染显影。
选择具有表1中任意两个及以上分子标记(与百农64和鲁麦21进行条带对比)的样品所对应材料候选为抗白粉病F2代小麦，共59株。
三、F6代小麦的获得及鉴定
(一)将步骤二得到的59个候选为抗小麦白粉病的F2代小麦自交得到F3代小麦，将F3代小麦自交得到F4代小麦，将F4代小麦自交得到F5代小麦，将F5代小麦自交得到F6代小麦。
(二)利用表1中的7个与慢病性QTL紧密连锁的共显性分子标记对21株F6代小麦株系，以及百农64和鲁麦21，进行基因型分析。方法为：分别提取21株F6代小麦单株的基因组DNA，分别使用表1中的7个分子标记的对引物进行扩增，同时以亲本百农64、鲁麦21为对照，PCR反应体系和程序同步骤二中的(二)。
图1-图7分别为两个亲本及F6单株的barc148、cfd23、gwm518、barc127、barc98、gwm47、cfd233分子标记的检测结果。
图1-图7中，P1为亲本百农64，P2为亲本鲁麦21，S为检测的F6代小麦的单株；黑箭头所指为特征条带。
各株系所含有的位于1A、4DL、7A、6BS、2DL、2BS和2BL染色体上的慢病性QTL组成的检测结果如表2所示。
表2表明，17个株系聚合了两个亲本品种百农64和鲁麦21所含的QTL，只有4个株系仅含有来自百农64的3个QTL。其中10个株系含有3个相同的QTL，这3个QTL分别位于1A、4DL和7A染色体，均来源于百农64抗病亲本；3个株系均含有位于染色体2BS和2BL的2个QTL；仅有2个株系含有位于染色体2BL、2BS和2DL的来自供体亲本鲁麦21的3个QTL。但是，位于6BS染色体的QTL由于两侧标记检测结果不一致，在所有株系中均未被检测到。在21个F6代小麦株系均含有QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS、QPm.caas-2BS、QPm.caas-2BL、QPm.caas-1A、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL中两个及以上的慢病性QTL，其中5个株系分别含有5个抗白粉病QTL，15个株系分别含有3-4个白粉病抗性QTL，仅有1个株系含有2个抗白粉病QTL。
表221个F6代株系白粉病慢病性QTL组成
B代表来自于亲本百农64的QTL,L代表来自于亲本鲁麦21的QTL。
表2中1A、4DL、6BS、7A、2DL、2BS和2BL分别代表位于相应染色体上的QPm.caas-1A、QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL、QPm.caas-2BS和QPm.caas-2BL。
(三)将表2的21个候选为含白粉病慢病性QTL的F6代小麦进行成株期抗性鉴定，具体步骤如下：
1、将表2的21个F6代小麦株系、百农64和鲁麦21以及感病对照品种京双16于2009-2010年度种植于北京、河南安阳，2010-2011年对北京和河南安阳实验地进行白粉病慢病性田间鉴定。两实验地的所有材料种植均采用完全随机区组设计，田间施肥及灌水等操作均与当地小麦生产一致，2次重复，双行区，行长2m，行宽0.25m，每行播种100粒种子。每隔18行试验材料种植2行高感白粉病品种京双16。两实验地圃周围均种植京双16作为诱发行以增加感病压力。北京实验地田间接种白粉病高致病性小种E20，具体是在诱发行(京双16)中每隔0.5m放置一盆正在发病(小麦白粉病)的小麦植株，河南安阳为田间自然发病，田间记载每个株系的小麦白粉病严重度。
北京实验地：接种后第6周开始进行首次病害调查，即每行随机选择10株，对其倒二叶小麦白粉病发病严重度(即倒二叶上白粉菌孢子堆面积占叶片总面积的百分数)进行调查，然后每隔1周记载一次，通常发病最重时期为每年的5月20号左右，此时的小麦白粉病严重度数据即为最大严重度(MDS)。
河南安阳实验地：依据实践经验，安阳点小麦白粉病发病最重时期约为每年的5月18号左右，在此时期估测每行倒二叶上白粉菌孢子堆面积占叶片总面积的百分数，从而获得最大严重度(MDS)。
2、将表2的21个候选为含白粉病慢病性QTL的F6代小麦及其亲本(百农64和鲁麦21)于2012-2013年种植于四川郫县和甘肃天水，通过人工接种的方法进行条锈病抗性鉴定，田间试验采用完全随机区组设计，3次重复，单行区，行长1.5m，行距0.25m，每行种植50粒，每10行种植一行高感条锈病品种辉县红作对照，小区周围种植辉县红作为诱发行，在诱发行辉县红上喷施小麦条锈菌的夏孢子悬浮液，孢子浓度为千分之0.5(按照《国家标准NY/T1443.1-2007小麦抗病虫性评价技术规范第1部分》进行配制，具体是将0.5g小麦条锈菌的夏孢子加入1000ml水溶液(含有数滴0.05g/100mlTween20的体积为1000ml的水溶液),诱发行每隔500cm设100cm长的接种段，用手持式喷雾器将夏孢子悬浮液均匀喷洒在接种段的小麦叶片上，之后速覆盖塑料薄膜，四周用土压严，次日清晨揭去薄膜，以保证条锈病病菌接种充分，实验材料发病完全。
同时，将表2的21个候选为含白粉病慢病性QTL的F6代小麦及其亲本(百农64和鲁麦21)于2012-2013年种植于河北保定和河南周口进行叶锈病抗性鉴定，其中保定田间试验是人工接种，周口为田间自然发病。两实验地均采用完全随机区组设计，3次重复，单行区，行长1.5m，行距0.25m，每行种植50粒；每10行种植一行高感叶锈病品种郑州5389作对照。小区周围种植郑州5389作为诱发行，在诱发行郑州5389上喷施小麦叶锈菌的夏孢子悬浮液，孢子浓度为千分之0.5(按照《国家标准NY/T1443.1-2007小麦抗病虫性评价技术规范第1部分》进行配制，具体是将0.5g小麦叶锈菌的夏孢子加入1000ml水溶液(含有数滴0.05g/100ml Tween20的体积为1000ml的水溶液)，诱发行每隔500cm设100cm长的接种段，用手持式喷雾器将夏孢子悬浮液均匀喷洒在接种段的小麦叶片上，之后速覆盖塑料薄膜，四周用土压严，次日清晨揭去薄膜，以保证叶锈病病菌接种充分，实验材料发病完全。
在接种后6周左右，开始调查四川郫县和甘肃天水实验地的条锈病发病严重度，或河北保定和河南周口实验地的叶锈病发病严重度。即各株系的旗叶和倒二叶上条锈菌或叶锈菌孢子堆面积占总叶片面积的百分数。每隔7d调查一次，共调查2-3次，直到叶片上孢子堆不再增加为止。
以时间为横坐标，倒二叶的发病严重度为纵坐标绘制病程曲线，按照如下公式计算病程曲线下面积(area under the disease progress curve，AUDPC):
AUDPC = Σ i = 1 n [ ( X i - X i ‾ + 1 ) / 2 ] ( T i + 1 - T i )
其中n＝总调查次数，Xi＝第i次调查的发病严重度，Ti为第i次调查的时间。用SAS统计软件对MDS进行基本统计量、相关和方差分析(SAS Institute1997)。基于多个环境下基因型均值，白粉病成株抗性广义遗传力计算公式为：h2＝бg 2/(бg 2+бge 2/e+бε 2/re)，бg 2表示基因型方差，бge 2表示基因型和环境互作效应，бε 2表示误差。其中，e表示环境的个数，r表示每个环境内重复的次数。
检测结果如表3所示。
表321个F6代小麦株系及其亲本的白粉病、条锈病和叶锈病的平均最大严重度、病程曲线下面积及慢白粉病QTL组成
表3中1A、4DL、6BS、7A、2DL、2BS和2BL分别代表位于相应染色体上的QPm.caas-1A、QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL、QPm.caas-2BS和QPm.caas-2BL。
表3中，百农64所含有的QPm.caas-4DL和QPm.caas-6BS位点兼抗白粉病、条锈病和叶锈病，鲁麦21所含有的QPm.caas-2BS和QPm.caas-2BL位点兼抗白粉病和条锈病。同一列数值后面字母相同代表在P＝0.05水平上差异不显著。
根据三种病害各自的平均最大严重度，病程曲线下面积两个指标进行判断。百农64和鲁麦21均为成株期具有白粉病抗性的品种，表3表明，21个F6代小麦品系的白粉病平均最大严重度和白粉病病程曲线下面积值均低于百农64或鲁麦21，足以说明这21个F6代小麦品系均为抗白粉病植株。此外，通过与对照品种京双16和郑州5389进行比较(其中二者的相应发病程度为80-90％)，可以判断21个F6代小麦品系是否具有条锈病或叶锈病抗性。
利用分子标记筛选得到的含有QPm.caas-4DL或QPm.caas-6BS的小麦兼抗白粉、条锈、叶锈；利用分子标记筛选得到的QPm.caas-2BS或QPm.caas-2BL的小麦兼抗白粉和条锈。
实验证明，利用表1的分子标记鉴定的含有QPm.caas-1A、QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL、QPm.caas-2BS和QPm.caas-2BL慢病性QTL位点的小麦，具有相应的抗病性。
上述慢病性QTL位点的具有如下功能：
QPm.caas-4DL、QPm.caas-6BS为具有抗白粉病、条锈病和叶锈病功能的QTL；
QPm.caas-2BS、QPm.caas-2BL为具有抗白粉病、条锈病功能的QTL；
QPm.caas-1A、QPm.caas-7A、QPm.caas-2DL为具有抗白粉病功能的QTL。

Claims (4)

1.一种选育具有小麦白粉病、叶锈病和/或条锈病抗性的小麦的方法，包括如下步骤：将百农64和鲁麦21进行杂交，得到F1代，F1代自交得到F2代；在F2代中筛选出基因组DNA中具有如下(1)-(7)中任意两个及以上分子标记的小麦植株，将其作为筛选后的F2代；筛选后的F2代连续自交得到后代群体，后代群体中含有(1)或(4)或(7)所述分子标记的小麦具有小麦白粉病抗性，含有(2)或(3)所述分子标记的小麦兼具小麦白粉病、小麦条锈病和小麦叶锈病抗性，含有(5)或(6)所述分子标记的小麦兼具小麦白粉病和小麦条锈病抗性，从中选育出具有小麦白粉病、叶锈病和/或条锈病抗性的小麦；
(1)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc148；
(2)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记cfd23；
(3)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记gwm518；
(4)以百农64的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc127；
(5)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记barc98；
(6)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记gwm47；
(7)以鲁麦21的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到的分子标记cfd233；
所述含有(1)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记barc148；
所述含有(2)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记cfd23；
所述含有(3)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记gwm518；
所述含有(4)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记barc127；
所述含有(5)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记barc98；
所述含有(6)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记gwm47；
所述含有(7)所述分子标记的小麦的检测方法为以小麦的基因组DNA为模板，以SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的引物为引物，进行PCR扩增，得到所述的分子标记cfd233。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述百农64为母本，鲁麦21为父本。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述后代群体为F6代。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述PCR的体系如下：PCR扩增缓冲液，基因组DNA20ng，引物中的上游引物和下游引物各4pmol，无菌水补足体系至15μl；
所述PCR的程序如下：94℃预变性5分钟；94℃变性1min，退火1min，72℃延伸1min，35个循环；72℃延伸10min；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的DNA分子时，所述退火的温度为52℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的DNA分子时，所述退火的温度为55℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示的DNA分子时，所述退火的温度为52℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示的DNA分子时，所述退火的温度为55℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.11和SEQ ID No.12所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃；
所述引物中的上游引物和下游引物分别为SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示的DNA分子时，所述退火的温度为60℃。
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