小麦锈病、白粉病等是小麦的重要病害，严重发生时可造成40%以上的产量损失(Knott, 1989)。在小麦育种工程中，将黑麦的1R染色体短臂易位到小麦1B染色体长臂而形成小麦-黑麦1BL/1RS易位系(周阳等, 2004)，由于1R短臂上带有抗小麦叶锈病基因Lr26、秆锈病基因Sr31、条锈病基因Yr9和白粉病基因Pm8 (Froidmont, 1998)，且这四个抗性基因在小麦遗传背景中一般不发生分离和重组(Mago et al., 2005)，因此，含1BL/1RS的种质在世界小麦抗病育种中被广泛应用(Rabinovich, 1998)。中国广泛利用的1BL/1RS易位系主要来自洛类系统(吴立人等, 1988; 杨作民等, 1994)。20世纪80年代后中国北方冬麦区和黄淮冬麦区育成的小麦品种中，1BL/1RS品种的分布频率分别为59%和42% (周阳等, 2004)。然而，1RS携带的抗性基因逐渐被一些新的病原菌生理小种所克服，已经丧失抗病性(董冬等, 2011; 苏亚蕊等, 2006, 河南农业科学, (3): 12-15)；而且1BL/1RS易位系带来面粉面团黏性增大、强度降低、烘烤品质变劣等问题(Graybosch, 2001)。不合理使用1BL/1RS易位系将不利于多种小麦病害的控制。
 
本研究以Thatcher和Thatcher为背景的小麦近等基因系TcLr26为对照，利用1BL/1RS易位系成熟的2个特异性分子标记ω-secalin和Glu-B3来检测53个小麦抗源材料中1BL/1RS的分布情况，旨在明确1BL/1RS易位系在中国的分布及利用情况，为今后更有效的利用和改良1BL/1RS种质资源提供理论依据，对于合理应用抗病资源及品种的合理布局具有重要意义。

1结果与分析
1.1 ω-secalin分子检测
用特异性标记ω-secalin对Thatcher、以Thatcher为遗传背景的小麦叶锈病近等基因系TcLr26和53个小麦品种的模板DNA进行PCR扩增，结果表明所检测的与抗病基因连锁的标记扩增片段的大小为1 076 bp的扩增产物，在TcLr26和大粒王、鲁夫16系、太空8号、太育28、温麦8号、冀麦30、北京837、牛朱特等8个品种中检测到1 076 bp特异性条带，表明在这8个品种是1BL/1RS易位系；在Thatcher及其它品种中未检测到1 076 bp条带，表明这些品种中不是1BL/1RS易位系(图1)。

图1 标记ω-secalin扩增部分结果 注: M: DL2000 marker; 1: TcLr26; 2: Thatcher; 3: 邯4564; 4: 邯4589; 5: 大粒王; 6: 济麦19; 7: 鲁夫16系; 8: PH-82-2-2; 9: 太空8号; 10: 小冰35; 11: 豫麦18; 12: 河南866; 13: 太育28; 14: 温麦8号; 15: 陇麦862; 16: 丰产3号; 17: 冀麦30; 18: 北京837; 19: 丰抗13; 20: 平原50; 21: 铁春1号; 22: 牛朱特; 23: Madsen; 24: Redman Figure 1 Partial results of ω-secalin amplification Note: M: DL2000 marker; 1: TcLr26; 2: Thatcher; 3: Han4564; 4: Han4589; 5: Daliwang; 6: Jimai19; 7: Lufu16xi; 8: PH-82-2-2; 9: Taikong8; 10: Xiaobing35; 11: Yumai18; 12: Henan866; 13: Taiyu28; 14: Wenmai8; 15: Longmai862; 16: Fengchan3; 17: Jimai30; 18: Beijing837; 19: Fengkang13; 20: Pingyuan50; 21: Tiechun1; 22: Neuzucht; 23: Madsen; 24: Redman

1.2 Glu-B3扩增结果
用特异性标记Glu-B3对Thatcher、以Thatcher为遗传背景的小麦叶锈病近等基因系TcLr26和53个小麦品种的模板DNA进行PCR扩增，结果在TcLr26和大粒王、鲁夫16系、太空8号、太育28、温麦8号、冀麦30、北京837、牛朱特等8个品种中不能扩增出636 bp条带，重复实验结果相同，表明在这8个品种中不含有1BS片段，可能被1R代替，含有1BL/1RS易位染色体；Thatcher和其它品种中都含有636 bp条带，表明这些品种中不含有1BL/1RS易位染色体(图2)。

图2 Glu-B3扩增部分结果 注: M: DL2000 marker; 1: TcLr26; 2: Thatcher; 3: 邯4564; 4: 邯4589; 5: 大粒王; 6: 济麦19; 7: 鲁夫16系; 8: PH-82-2-2; 9: 太空8号; 10: 小冰35; 11: 豫麦18; 12: 河南866; 13: 太育28; 14: 温麦8号; 15: 陇麦862; 16: 丰产3号; 17: 冀麦30; 18: 北京837; 19: 丰抗13; 20: 平原50; 21: 铁春1号; 22: 牛朱特; 23: Madsen; 24: Redman Figure 2  Partial results of Glu-B3 amplification Note: M: DL2000 marker; 1: TcLr26; 2: Thatcher; 3: Han4564; 4: Han4589; 5: Daliwang; 6: Jimai19; 7: Lufu16xi; 8: PH-82-2-2; 9: Taikong8; 10: Xiaobing35; 11: Yumai18; 12: Henan866; 13: Taiyu28; 14: Wenmai8; 15: Longmai862; 16: Fengchan3; 17: Jimai30; 18: Beijing837; 19: Fengkang13; 20: Pingyuan50; 21: Tiechun1; 22: Neuzucht; 23: Madsen; 24: Redman

2讨论
1BL/1RS易位系的引入增加了遗传多样性，然而其在特定的遗传背景和生态条件下已不再具有可继续利用的价值(董冬等, 2011)。因此，小麦1BL/1RS易位系的检测显得十分重要。目前，检测1BL/1RS易位系的方法很多，包括单克隆抗体(Wang et al., 2009)，SDS-PAGE (周阳等, 2004)和A-PAGE (王秀娟等, 2007)，分子标记(唐怀君等, 2009; Weng et al., 2007)等。基于基因本身的分子标记技术提供了更简便、准确可靠的方法，为1BL/1RS易位系合理利用提供了有效的检测手段。

研究使用的两个分子标记为1BL/1RS易位系特异性标记，其中一个特异性标记ω-secalin的扩增结果为正相关，有1 076 bp条带的品种为1BL/1RS易位系；另一个标记Glu-B3为负相关标记，不能够扩增出636 bp条带的品种则为1BL/1RS易位系。通过利用两个特异标记进行相互验证，结果发现两个标记获得的结果一致，表明此检测方法准确可靠，可以用于小麦品种1BL/1RS易位系的检测。

使用该方法，在53个测试品种中，大粒王、鲁夫16系、太空8号、太育28、温麦8号、冀麦30、北京837、牛朱特等8个品种为1BL/1RS易位系，1BL/ 1RS易位系的分布频率为15.1%。2004年，周阳等(2004)利用SDS-PAGE和SCAR技术对中国179个小麦品种进行了1BL/1RS易位系的监测，结果发现中国20世纪80年代后育成的小麦品种中约38%为1BL/1RS品种。其中本研究中测试的10个品种，包括济麦19、济南17、PH82-2-2、豫麦41、丰产3号、烟农15、阿勃、冀麦30、泰山1号、鲁麦23包含在周阳等(2004)的179个材料中，本研究结果与其完全一致，进一步表明结果的正确性。由于本研究选用的材料来源丰富，且一些为农家品种，因此检测结果中1BL/1RS易位系较少。鉴于1BL/1RS易位系抗病性的丧失及对面筋品质的负面影响，建议在今后的小麦抗病、强筋育种中尽量避开含有1BL/1RS易位系的材料的使用。

3材料与方法
3.1供试材料
Thatcher、以Thatcher为背景的小麦近等基因系TcLr26和53个小麦抗源材料的种子来自于河北农业大学小麦锈病研究室(表1)。

表1 研究使用的53个小麦品种(系) Table 1 53 Wheat cultivars (lines) used in the test

3.2方法
3.2.1小麦DNA的提取
参照Gill等(1991)提供的CTAB法提取供试小麦材料基因组DNA。经0.8%琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测其浓度和纯度后用于PCR扩增。

3.2.2 PCR反应和扩增产物的检测
PCR-STS标记反应总体系25 μL，反应液组成为10×Buffer (含Mg²⁺) 2.5 μL，10 mmol/L dNTP 1.0 μL，每条引物25 ng，模板DNA 50 ng，1 U Taq DNA聚合酶，参照相应文献反应程序进行扩增(Froidmont, 1998; Chai et al., 2006)。PCR扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳，溴化乙锭染色，结果在UVIpro紫外凝胶成像系统上观察照相。

3.2.3引物序列
研究采用ω-secalin和Glu-B3两个特异性标记。引物ω-secalin能够在含有1BL/1RS易位的小麦材料中扩增出一条大小为1 076 bp的特异性片段，另一个引物Glu-B3为一个负相关的标记，即在不含有1BL/1RS易位的小麦材料中能够扩增出一条大小为636 bp的特异性片段，在含有1BL/1RS易位的材料中无扩增片段。引物序列见表2。

表2 研究使用分子标记的引物序列 Table 2 The primer sequence of molecular marker in test

作者贡献
魏学军、胡亚亚和王飞是本研究的设计和执行人；张娜、彭巧慧参与研究的设计和结果分析；杨文香是本研究的构思者和负责人，指导实验设计，数据分析，论文写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。

致谢
本研究由农业部公益性行业(农业)科研专项经费项目(20090303514)和国家重点基础研究发展计划(2013CB127700)共同资助。

参考文献
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