细胞的分子解剖GydF4y2BaSecale africanumGydF4y2Ba染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在小麦中，能够使基因的定位用于抗白粉病和条纹生锈GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

染色体的血液渗入GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba将小麦种转化为普通小麦是控制小麦病害的一种成功策略。野生GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba物种，GydF4y2BaSecale africanumGydF4y2Ba是小麦抗叶部病害的重要来源-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}替代线显示对成人厂阶段的粉末状霉菌和条纹锈蚀。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

小麦-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}利用多个oligo探针序列非变性荧光原位杂交(ND-FISH)产生缺失和易位系并进行鉴定。观察到不同的ND-FISH模式GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba6R和GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}参考黑麦自交系Lo7基因组序列草图的物理图，综合PCR标记分析表明，插入和缺失是通过染色体6R和6R之间的随机交换发生的GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}．对小麦的调查-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}抗病性株系表明，6R长臂上存在一个抗白粉病基因(s)GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在FL0.85-1.00，并且条纹锈病基因位于6r的终端区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}s在fl0.95-1.00。小麦 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}迟发线也显示出优越的农艺性状，表明染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}可能在小麦背景中有很少的联系。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

分子遗传学和细胞遗传学相结合的方法可以精确地鉴定小麦的染色体重排-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}替换、缺失和易位系，并比较6R和6R染色体的结构差异GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}．小麦 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}含有粉末状霉菌和条纹耐防锈性的基因的线可以用作染色体工程的小麦育种的新种质。GydF4y2Ba

小麦白粉病，由GydF4y2BaBlumeria Graminis.GydF4y2Baf . sp。GydF4y2BaTritici.GydF4y2Ba（BGT），条纹锈（黄色生锈），由GydF4y2BaPUCCINIA Striformis.GydF4y2Baf . sp。GydF4y2BaTritici.GydF4y2Ba（PST），是大多数小麦生长区域的重要疾病。受到粉末状霉菌和条纹锈病影响的地区在中国的雨水喂养和灌溉的高投入条件下增加，近年来还有许多其他国家[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba]．与化学对照相比，耐药品种的培养是经济和环保的。已经鉴定了相当数量的粉状霉菌和条纹耐锈基因并用于小麦育种[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba]．然而，这些基因的有效性和商业用途往往由于新的病原体种族的出现而降低。小种非特异性抗性基因和成虫抗性基因，如多病原菌抗性基因GydF4y2BaLR34 / YR18 / SR57 / PM38GydF4y2Ba[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba),GydF4y2BaLR67 / YR46 / SR55 / PM46GydF4y2Ba[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]APR基因起源于小麦的近缘种，也被考虑在内[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

栽培黑麦(GydF4y2BaSecale Cereale.GydF4y2Ba(L.)长期以来一直是小麦改良潜在有用基因的宝贵来源，为抗病基因渗入提供了丰富的多样性[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba]．其中两个最成功的易位是1BL.1RS和1AL.1RS，它携带白粉病基因GydF4y2BaPm8GydF4y2Ba和GydF4y2BaPM17GydF4y2Ba,分别。进一步的分子澄清GydF4y2BaPm8GydF4y2Ba和GydF4y2BaPM17GydF4y2Ba揭示它们是具有不同进化历史的直观基因[GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．Friebe等。[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba]局部化粉状霉菌抗性基因GydF4y2BaPM20.GydF4y2Ba的6RL染色体GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba简历。多产，目前在中国仍然有效[GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba]．6RL染色体来源于GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba品种德国白色[GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba]，JZHM [GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba]和Kustro [GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba]还拥有抗白粉病基因。另一个新的抗白粉病基因GydF4y2BaPM56.GydF4y2Ba来源于中国黑麦品种QL[GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba]，最近被定位在6RS染色体的亚端粒区域。然而，有关发生条锈病的抗病基因来源于GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba物种有限。染色体1RS在许多小麦品种中生长全球携带条纹耐锈病基因GydF4y2BaYr9GydF4y2Ba[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba];但是，该基因在大多数位置不再有效。最近，一种新的条纹铁锈基因GydF4y2Ba83岁GydF4y2Ba从6r报告[GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba[染色体1R和4R具有有效条纹的铁锈抗性也已纳入中国的小麦[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．潜在的小说GydF4y2Ba年GydF4y2Ba来自不同Rye供体的这些染色体上的基因需要进一步评估。GydF4y2Ba

野生种类GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba相关属被认为是小麦育种的潜在新变异源[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba]．为了从野外引入新的抗病基因GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba物种GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba融入常见的小麦，我们在a之间发起了一个交叉GydF4y2Ba小麦属植物turgidum-S。africanumGydF4y2Ba两簧曲面和栽培小麦[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]，并培育了大量的小麦GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba渐渗现象行(GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba].小麦-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba涉及染色体1R的替代线GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}[GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba]，2r.GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}[GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba), 5 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}[GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba)和6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba]开发了理想的农艺性状。这些线允许对特定基因的定位GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba染色体。GydF4y2Ba

在本研究中，我们鉴定了小麦-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}白粉病和条锈病抗性的替换、缺失和易位系以及物理定位基因。该结果还为鉴定白粉病和条锈病抗性的染色体重排提供了机会GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba比较分子和细胞遗传学分析的属GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

的识别GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}和GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba6R使用ND-FISHGydF4y2Ba

使用探针的非变性鱼使用寡核苷酸-PSC119.2和寡聚PTA535，表征小麦的有丝分裂中期蔓延 -GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba6R (6D)线DS6R [GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba)和小麦,GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}（6D）线HH41 [GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba]．线DS6R的鱼显示，6RS的端粒区域具有单一强的寡核苷酸-CL119.2信号，而6RL具有四个突出的信号位点，两个间质和两个子端粒体（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba一个)。GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在HH41中，短臂端粒区域有一个较强的Oligo-pSc119.2信号，长臂端粒和亚端粒区域有两个信号，在着丝粒附近有一个较弱的杂交位点(图)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bab）。HH41和DS6R之间的杂种鱼在6R之间显示了长度差异GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}和6r（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bac);6RL比6R长约15%GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L基于对20个细胞的观察结果。此外，在6rs上存在强杂交寡核-CLC200信号，两个寡聚-CSC200位点位于6rl的间隙和子端粒区域之间，而染色体6rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}缺少Oligo-pSc200信号(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad）。染色体6r.GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}和GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba因此，在小麦背景中可以容易地区分6r。探针Oligo-PSC119.2和Oligo-PSC200的比较鱼地图在染色体6R和6R上GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}如图所示。GydF4y2Ba1GydF4y2Bae、 pSc200类序列的存在或缺失可能会导致6R和6R之间的长度差异GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}．GydF4y2Ba

识别6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}使用鱼删除和换算GydF4y2Ba

一种包含6R染色体的缺失系，易位系GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}通过Nd-Fish在HH41和小麦线之间的辐射线HH41的后代和从杂交中鉴定的小麦染色体，并通过ND-FIS，使用oligo-psc119.2和oligo-pta535筛选。四个结构变体6rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在75米之间被识别出来GydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba源自辐照的HH41线和名为M26-B，R522-D，R1870-C和R600-e的线（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba）.所有四条线都包含两个副本的7B-2D互易易位。线M26-B包含一对正常的6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}染色体取代了6D染色体，但有一个相互的7BS。2 ds和2 dl。7.BL was present in the wheat background (Fig.2GydF4y2Ba一个)。FISH physical map of 6R^{AFR.GydF4y2Ba}随后与Oligo-pSc119.2杂交(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bae）显示线R522-D线删除了6R的远端GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}s（命名为6rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}1,无花果。GydF4y2Ba2GydF4y2Bab）和线路R1870-C的删除终端6R的终端GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L(名叫6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}-2，图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bac).线路r600-E有一对修改过的6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}强终端Oligo-PSC119.2区域的染色体重新定位到长臂的末端，表明已经发生了大的反转（命名为6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}3,无花果。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad).此外，一个单染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S.6DL易位（线H136，图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bae）和一种发情6ds.6rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L易位（H86线，图。GydF4y2Ba2GydF4y2Baf）在衍生自F的286株植物中回收GydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba由HH41 × MY11杂交得到。6R二体系GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L（H536），6R单体GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S（H316），为6R删除GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S（H320），异胞体ISO6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S (H297), iso6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L (H384)和iso6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}-2 L (H183)也从这些家族中鉴定出(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Baf)。6R染色体组型断裂和重排GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}染色体进一步检测到寡核苷酸(CAA)GydF4y2Ba_7.GydF4y2Ba探头（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bag).所有类型的6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}删除和易位线（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba和图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba）使用顺序鱼确认GydF4y2Ba秘书长GydF4y2Ba-特异性探针Oligo-1162[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

6R的物理定位GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}年代特定的标记GydF4y2Ba

李等人[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]局部20个特定长度放大片段（SLAF）标记GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba简历。Kustral 6r.GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba它以小麦为背景。这些标记在6R上进行了测试GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}缺失线，但只有12个显示来自M26-B，R522-D，R1870-C和R600-e的相同6R特异性扩增产物的长度。6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S.6DL线H136显示相同12引物对的放大，表明这些标记物理位于6R的S2-S3区域中GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.标记Ku555和Ku226在6RGydF4y2Ba^KuGydF4y2BaS在H86线中扩增，6DS.6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L，因此位于6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}这些结果表明，丝粒中心区在6R之间发生了结构重排GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba和6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}．GydF4y2Ba

标记GRM964 [GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]和6VS-BD1 [GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba]在M26-B，R1870-C，R600-E和H136中扩增，但R522-D和6R中没有扩增GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}l线路。因此，这两个标记可能位于6R的端粒S3至S4区域中GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}（无花果。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba和补充表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.在组装的伪分子中GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba简历。LO7，标记GRM964遗传映射到2RS的端粒区域[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]因此，标记物和FISH数据表明，在6R中S3至S4富含端粒寡核苷酸pSc119.2的区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）与2r的远端区域同步GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba年代。GydF4y2Ba

6R染色体分子标记的定位GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L.GydF4y2Ba

邱等[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]本地化的190个标记特定于6rGydF4y2Ba^KuGydF4y2Bal在Kustro Rye。这些标志物用于扩增目前的6R的DNAGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}衍生品。只有66个6RGydF4y2Ba^KuGydF4y2BaL特定标记在6R中产生相同的扩增子GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}(6D)代换行HH41;其余124个标记均未扩增。邱等[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]将66个标记物理定位到6R的3个区域GydF4y2Ba^KuGydF4y2Bal;区域I,15（35.6％）在25分中45的60个标记物中的35个（59％）和85（17.6％）的区域III中的15个（17.6％）表现出6R的特异性扩增GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}这表明6R中接近着丝粒的区域GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba和6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}是紧密同源的，而间或于分层区域的间质更为不同。极端偏差发生在端粒区域。GydF4y2Ba

6R的66个标记的DNA序列GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba用BLAST算法将L与6R的伪分子进行比较GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba，其中16个标记物理定位于Lo7基因组伪分子覆盖区域(Supplementary Table)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.将更多标记添加到6R的物理地图GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}，190个插头标记[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba321 Cinau标记[GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba[6r的扩增DNA是否在扩增的DNA中测定GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}删除和易位行。M26-B，R1870-C和H72系还用于扩增标记物以确定染色体6R中这些标志物的物理位置GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在6R的L2到L4区域共绘制了39个标记GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L（补充表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba和图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba).三个标记KU-810、KU-10和KU-340映射到6R的L4到L5区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

24个与小麦同源染色体6、3、7组同位区相对应的PLUG和CINAU标记物理定位于draft Lo7序列中伪分子对应的区域(Supplementary Table)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.结果与6R中组装基因中的物理位置一致GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2BaL (GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]小麦基因组的同源地区[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]．PSC119.2的分布还预先预测在6R的伪分子上GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba基于B2DSC Web服务器的数据GydF4y2Bahttp://mcgb.uestc.edu.cn/b2dscGydF4y2Ba[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]．PSC119.2重复在染色体6R上的31-72 MB，104-105 MB和128-129 MB的三个区域上。GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba（无花果。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.分子和细胞遗传学标志物的物理位置之间的比较明显表明了6R之间的结构变化GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2BaL，6r.GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba6 L和rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}lGydF4y2Ba

RNAseq 6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}线GydF4y2Ba

为了进一步表征6R的删除段GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L在R1870-C线中，进行转录组分析以比较线M26-B，R522-D，R1870-C和小麦父母My11。对于M26-B，R522-D，R1870-C和My11，总共42,572,656,41,584,320,4426,580和44,932,204读数。序列比较显示，约80.59-81.66％的读数映射在Cs基因组上。较少的读数（34.9-36.8％）在6R中映射到染色体6dGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在My11中的线比6d（81.9％）表示线M26-B，R522-D和R1870-C线缺乏6D。来自转录组数据的R26B，R522-D和R1870-C中表达的未成年人也提交给搜索染色体染色体伪分子的基因GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．总共2919名注释转录物，涵盖了6R特定的172 MBGydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba被确定了。在线M26-B，R522-D和R1870-C中比较缺失的转录物（具有FPKM值= 0）（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Baa）在R1870-C中缺少112份转录物。基于6R物理地图中的非表达转录物的分布GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba（无花果。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bab），相应地区〜132-150 Mb的6rGydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba丢失了r1870-C的抄本。由于缺失的转录本可能是由于这些区域的沉默或缺失，结果提示r1870-C染色体6R的缺失GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}可能与6R的132 - 150mb基因组区同源GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba（无花果。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

粉状霉菌和条纹锈蚀GydF4y2Ba

所有6r.GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}线易受GydF4y2BaBGT.GydF4y2Ba小麦亲本MY11在所有生长阶段都高度敏感。然而，HH41（它 = 0；DS = 5） 从五叶期开始完全抗性，被认为具有成株抗性（APR）。品系r1870-C和H136高度敏感（它 = 4，DS = 85–90）。低感染型（IT = 0-1）和平均疾病严重程度（DS = 线M26-B、r522-D、r600E和H86的18.6）具有无孢子形成的坏死区域（表1）GydF4y2Ba1GydF4y2Ba， 无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba）.结果提示L4 ~ L5节段(~FL 0.85 ~ 1.00)GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L携带一种用于粉末状霉菌抗性的基因。GydF4y2Ba

6 rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}当受到一种GydF4y2Ba太平洋标准时间GydF4y2BaCYR32、CYR33和CYR34的混合种。田间试验中HH41、M26-B、r1860 - c和r600-E均具有抗性，其IT评分为0-1，平均DS值为4.08(0-10)，平均rAUDPC值为27.6%(22.1 ~ 33.1%)。小麦亲本MY11、品系r522-D和H86易感，IT评分为4分，DS平均值为89.5 (80-95)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba， 无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba答案:bGydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S在S3至S4段中携带基因，用于S3至S4段（〜0.90-1.00）。GydF4y2Ba

农艺性状评价GydF4y2Ba

小麦的农艺性状 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba在2015年至2018年的现场条件下评估线条生长季节。如图1所示。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bac、品系HH41、M26-B、r600-E、r1870-C的穗长、株高和小穗数均较亲本MY11有所增加(表11)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.数据表明6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在麦子背景中的农艺性状有很少的联系拖延。然而，缺少终端PSC119.2的线R522-D线6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}穗长和小穗数显著低于S。这些结果表明，与穗发育相关的有益基因可能位于6R染色体缺失段GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}s在r522-d中。L1870-C线比My11和其他6R显示更高的1000 - 核重量GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}线，表示6R中的区域L4到L5GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}l可能对谷粒重量产生负面影响。GydF4y2Ba

覆盖整个黑麦基因组并均匀地分布在不同染色体区域上的分子标记有助于在小麦中检测含有狭窄的外星染色质[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba]邱等人[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]开发了578个特异性PCR标记和Li等人。[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]制作300 6次GydF4y2Ba^KuGydF4y2BaL特定标记通过使用高吞吐量SLAF-SEQ技术。上述标记用于染色体1R的鉴定GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba到7r.GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba和他们特定的小麦臂。鲍尔等人[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]获得了DE Novo组装了1.68GB的无间隙序列，其代表了7.9GB基因组的21.26％的近红细胞线LO7。LO7基因组的组装伪分子提供了特异性特异性标记物的相对物理位置。Du等[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]为6R开发了16个特定标记GydF4y2Ba^KuGydF4y2Bal迷你染色体，发现16个序列中的14个具有91-100％的相似性与染色体6r染色体的九个支架相似GydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．在本研究中，有66个针对黑麦6R的SLAF标记GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba被映射了GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}．这些标记物中有16个(24%)位于6RGydF4y2Ba^Lo7GydF4y2Ba伪分子图。PCR标记物（图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）和RNASEQ数据（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba）针对LO7基因组序列爆炸提供了6R上缺失破坏点的局部化的证据GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}l在线R1870-C。Rye的完整，高分辨率基因组序列是一种可宝贵的资源，用于产生更多染色体区域特异性标记物，用于靶向不同栽培和野生黑麦基因组的血液染色体。GydF4y2Ba

从染色体重排破坏的大型同步嵌段的存在下，培养和野生黑麦物种中的保守基因组共同性是显而易见的[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba40GydF4y2Ba].在本研究中，6R和6R之间的长度差异GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在HH41和DS6R之间的杂种中表现明显。这种长度差异可能是由于在6RS的末端和6RL的亚末端都积累了大量的黑麦特异重复序列，如pSc200序列。6号染色体rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}缺少所有的oligo-psc200信号。分子标记分析证实了从培养的Rye中的染色体6rs到2rs的复杂节段重排[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba那GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba]，鉴于GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S似乎保持了与黑麦和小麦共同祖先的同源群体6染色体的短武器紧密相连。此外，6R之间的PERI-焦化区域GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba6 L和rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}l出现良好的保存，但细分区域显示出更高的结构变化。6r的最大分歧GydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba6 L和rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L位于端粒区域（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).来自比较染色体特异性插入和CINAU标记分析的数据表明，小麦同源组6以及6R和6R的近端部分之间的共线区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}黑麦被保守，但是6rl和6r的子终端和端粒区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}我有很大的分歧。GydF4y2Ba

已经描述了具有损失的重段C频带或大段缺失的Rye染色体[GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba]．在黑麦染色体6R上的分发性再分分配和缺失端粒杂粒子，以及6rl远端区域的复杂结构可能降低了小麦-RYE重组剂的回收水平[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．最近，Hao等人。[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba发现栽培的黑麦品种。QL染色体6R转入小麦后产生不同的自发缺失和易位。Du等[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]确定了6RGydF4y2Ba^KuGydF4y2Bal迷你染色体添加线，MIA6RGydF4y2Ba^KuGydF4y2Ba在小麦-黑麦6R的自交后代中GydF4y2Ba^KuGydF4y2Bal单调素添加线。在本研究中，几种类型的6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在HH41和MY11之间的杂种的后代也观察到透镜镜（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba）.6R端粒区有较强的pSc119.2积累GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在R522-D中删除了S，而涉及6R的远端区域的反演GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}l似乎发生在R600-E中（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

不同栽培黑麦基因型的6R染色体含有抗病基因，具有改良小麦的潜力。6RL来自rye cv。多产的(GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba]，JZHM [GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba，德国白种人[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]和Kustro [GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba]有粉状霉菌抗性基因。郝等人。[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba]报道粉状霉菌抗性基因GydF4y2BaPM56.GydF4y2Ba对黑麦品种6RS的影响。QL, Li等[GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba]定位抗条锈病基因GydF4y2Ba83岁GydF4y2Ba在6rl。在我们现在的研究中，研究了6R的L4至L5段GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}L调节成人植物耐粉状霉菌和6rGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S携带一种抗条纹锈病的基因。因此值得注意的是，来自替代栽培和野生黑麦种质的染色质进一步渗入染色体可以为小麦改善提供额外的疾病抗性基因。GydF4y2Ba

在本研究中，我们开发并确定了新的小麦 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba染色体6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}通过使用顺序原位杂交和分子标记分析通过顺序删除和翻译线。之间的大染色体结构重排GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}和GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba6R可能发生在黑麦属的进化和物种形成过程中-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}品系在成虫期表现出对白粉病和条锈病的新的抗性。我们发现6R长臂上的基因GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}在FL0.85–1.00之间的基因与白粉病抗性有关，而该基因位于6R的末端区域GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}S在FL0.95-1.00时符合条状锈病抗性。小麦 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}具有优良农艺性状的渐渗系可作为小麦育种的新桥梁种质。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

小麦 -GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba6R（6D）替代线（DS6R）由Adelaide大学澳大利亚大学伊迪德斯博士提供。这GydF4y2Ba美国cerealeGydF4y2Ba简历。QL,小麦的简历。绵阳11号(MY11)，小麦-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}（6D）替代线HH41 [GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba),GydF4y2Ba杜鲁姆GydF4y2Ba-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba电子科技大学生命科学与技术学院维持了二倍体(YF)。小麦-GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}从m中选择删除GydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba由此引起的生成线GydF4y2Ba^60.GydF4y2Ba四川省农业科学院成都生物与核技术研究所进行γ射线辐照研究。小麦 -GydF4y2Ba非洲沙棘GydF4y2Ba6RGydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}易位和端粒系从FGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba来自HH41和MY11十字架的人群。GydF4y2Ba

荧光原位杂交(FISH)GydF4y2Ba

当它们长时间为2-3厘米并用氧化硝氧化物气体处理2小时时，收集鱼的幼苗根部。将处理的根部固定在90％乙酸中并在将2％纤维素酶和1％果胶酶（Yakult Pharmaceutical，Tokyo）的溶液中消化之前洗涤，这被提及Lang等人的研究。[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]．将消化后的根切片清洗，并将分生组织部分捣碎，在100%醋酸中形成细胞悬浮液。根据Han等人的研究，将细胞悬液滴在玻片上进行染色体制备[GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba]．寡核苷酸探针寡核苷酸寡核苷酸寡核苷酸-PSC119.2和寡核苷酸PTA535用于鉴定FU等人的描述后的小麦染色体。[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]．Tang等人描述了使用合成探针的标记的寡核苷酸探针和非变性鱼（Nd-Fish）的方案。[GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba]．在ND-Fish之后，将序列鱼的染色体鳞片洗涤两次以除去杂交信号[GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba]．在荧光显微镜（BX53，Olympus）下进行鱼信号的摄影，并根据Lang等人处理图像。[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

分子标记分析GydF4y2Ba

用十二烷基硫酸钠(SDS)方法从嫩叶中提取DNA [GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba]．来自Rye中基于特异性扩增片段测序（SLAF-SEQ）的PCR标记的引物[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]和6r特异性标记物[GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba四川农业大学付淑兰博士提供。基于pcr的标志性独特基因(PLUG)引物[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba] Cinau（南京农业大学，南京，中国）引物[GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba和黑麦est衍生的SSR引物[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]由上海Invitrogen Biotechnology有限公司合成聚合酶链反应扩增，限制酶消化和电泳如Li等人所述。[GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba]．通过从国际小麦基因组测序联盟的全基因组组装REF中搜索数据库，获得染色体中物理位置的标记。v1.0 [GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]，并对冬黑麦自交系Lo7进行了全基因组鸟枪测序[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

RNA-SEQ和转录组分析GydF4y2Ba

为RNA提取和测序收获了两周幼苗的叶子。分离出总RNA，如前所述测试的质量[GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba]．cDNA文库的构建和测序使用HiSeq2000分析仪(Illumina)按照制造商的说明书进行。转录组装配使用Trinity完成[GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba]，使用默认参数。从RNA-seq中选择与小麦和黑麦染色体同源组6同源性最高的所有单基因序列进行差异表达分析。中国春虫参考基因组序列从IWGSC (GydF4y2Bahttp://www.wheatgenome.org/GydF4y2Ba）[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]．黑麦的基因组序列草案来自Graingenes（GydF4y2Bahttps://wheat.pw.usda.gov/cgi-bin/seqserve/blast_rye.cgiGydF4y2Ba）[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．小麦- 6r的四个RNA-seq数据集GydF4y2Ba^{AFR.GydF4y2Ba}将线和My11小麦进行了比较了基因组和基因表达分析。GydF4y2Ba

白粉病和条锈病反应。GydF4y2Ba

在22°C和每天14 h光照的温室中，从幼苗到成虫阶段对品系进行评估。一个当地的混合GydF4y2BaBGT.GydF4y2Ba分离菌用于接种。在接种后10、15和20 d，以侵染类型(IT)和病害严重程度(DS)为标度记录各植株的APR响应。GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]．结果表明，旗叶以下的两个叠叶侵染率最高，作为对照。GydF4y2Ba

在四川农业科学研究院实验站观察了大田植物的条锈病反应。10株每行1米，行距25厘米。各试验行两侧种植面包小麦MY11，接种CYR32、33、34小种后，作为播种剂和感病防治。根据Yuan等人的报道，根据侵染类型(IT)和疾病严重程度(DS)、疾病进展曲线下面积(AUDPC)和相对AUDPC (rAUDPC)对抽穗期和灌浆期评价的反应进行评分。[GydF4y2Ba50.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

农艺性状评价。GydF4y2Ba

对植物高度（cm），尖峰长（cm），每穗尖峰和1000-粒重（g）进行评估。使用SPSS 16.0（IBM，ARMONK，NY，USA）评估了这些线中农艺性状差异的重要性。GydF4y2Ba

目前研究中生成的Illumina原始序列数据集存储在美国国家生物技术信息中心(NCBI)，可以在Short Read Archive (SRA)数据库中访问(GydF4y2Bahttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra.GydF4y2Ba）作为加入号码prjna610716。本研究中分析的所有植物材料可从相应的作者提供。GydF4y2Ba

4月:GydF4y2Ba

成人植物抗性GydF4y2Ba

澳大：GydF4y2Ba

疾病进展曲线下的区域GydF4y2Ba

英国达人:GydF4y2Ba

Blumeria Graminis.GydF4y2Baf . sp。GydF4y2BaTritici.GydF4y2Ba

DAPI:GydF4y2Ba

4-6-diamino-2——phenylindoleGydF4y2Ba

DS:GydF4y2Ba

疾病严重程度GydF4y2Ba

法姆：GydF4y2Ba

6 - carboxyfluoresceinGydF4y2Ba

鱼：GydF4y2Ba

荧光原位杂交GydF4y2Ba

它：GydF4y2Ba

感染类型GydF4y2Ba

nd-fish：GydF4y2Ba

非变性荧光原位杂交GydF4y2Ba

太平洋标准时间:GydF4y2Ba

PUCCINIA Striformis.GydF4y2Baf . sp. tGydF4y2BaRitici.GydF4y2Ba

SLAF:GydF4y2Ba

具体长度放大片段GydF4y2Ba

SDS：GydF4y2Ba

十二烷基硫酸钠GydF4y2Ba

Tamra：GydF4y2Ba

6-carboxytetramethylrhodamineGydF4y2Ba

我们感谢Ian Dundas博士在阿德莱德大学，澳大利亚审查稿件。GydF4y2Ba

ZY是由中国（2016YFD0102000）和中国国家自然科学基金（No.31971886）的国家重点研发计划资助的。资助者在研究设计，收集，分析和解释中没有作用，或者在书面上写出报告或决定提交本文出版物。GydF4y2Ba

从属关系GydF4y2Ba

1. 电子科技大学生命科学与技术学院信息生物研究中心，四川成都611731GydF4y2Ba

   李荣荣李，灵荣唐，闫寅，安徽张，志辉玉j yangGydF4y2Ba

2. 四川省农业科学院作物研究所，成都，中国四川省610066GydF4y2Ba

   恩尼亚阳GydF4y2Ba

3. 四川农业大学植物育种与遗传学省重点实验室，成都611130GydF4y2Ba

   宗祥唐和舒南夫GydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

Zuy和GL设计了实验。GL，LT，YY，AZ和ZHY进行了实验，EY，Zuy，ZT和SF分析数据，ZY和GL写了这篇论文。所有作者均阅读并批准了手稿。GydF4y2Ba

通讯作者GydF4y2Ba

对应到GydF4y2Ba杨祖军GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

同意出版物GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

相互竞争的利益GydF4y2Ba

作者声明他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

出版商的注意事项GydF4y2Ba

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再版和权限GydF4y2Ba