十个八倍体小偃麦的细胞学鉴定和染色体构成分析

培育新的八倍体小偃麦,对于利用偃麦草遗传物质进行小麦的遗传改良具有重要意义。本研究利用细胞学和基因组原位杂交技术,对从中间偃麦草与小麦品种烟农15杂交后代选育出的10个八倍体小偃麦山农TE256、山农TE259、山农TE261、山农TE262、山农TE263、山农TE265、山农TE266、山农TE267-1、山农TE270和山农TE274进行了细胞学鉴定和染色体构成分析。结果表明,10个八倍体小偃麦绝大多数单株根尖细胞的染色体数目为2n=56,个别单株含有54或55条染色体;大多数2n=56单株的花粉母细胞在减数分裂中期I的染色体构型为2n=28II,少数花粉母细胞存在单价体、三价体或四价体,后期I染色体可均等分向两极,仅有极少数细胞出现染色单体提前分离等现象;10个八倍体小偃麦均含有普通小麦的全套染色体和中间偃麦草的1个混合染色体基组,其中间偃麦草染色体是由来自中间偃麦草3个不同染色体基组的染色体构成的混合染色体基组,其染色体构成分别为2St+8J~S+2J+2J-St、2St+8J~S+4J、2St+8J~S+2J+2J-St、2St+8J~S+2J+2J-St、2St+8J~S+2J+2J-St、6St+4J~S+2J+2J-St、4St+6J~S+2J+2J-St、2St+8J~S+4J、2St+8J~S+4J和4St+6J~S+4J,与目前已报道的八倍体小偃麦均有所不同。研究结果可为这些新型八倍体小偃麦的研究和有效利用提供参考依据。     

抗白粉病小偃麦异代换系的细胞学鉴定和RAPD分析

对从长穗偃麦草与小麦杂种后代中选育的抗白粉病小麦种质系山农87074-551在进行白粉病抗性鉴定的基础上,进行了细胞学和RAPD鉴定.结果表明:山农87074-551根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMC MⅠ)染色体构型为2n=21 Ⅱ, 它与小麦中国春的杂种F1PMC MⅠ染色体构型为2n=20Ⅱ+2Ⅰ,说明山农87074-551是一个双     

一个八倍体小偃麦育种材料的核型分析

利用以中间偃麦草、普通小麦为亲本,远缘杂交获得的八倍体小偃麦为试验材料,通过染色体压片法对其核型进行研究。结果表明:八倍体小偃麦山农TE 0537(Octoploid Trititrigia shannong TE 0537)核型公式为2 n=8 x=56=40 m(2 SAT)+16 sm(2 SAT),染色体长度比为2.114,平均臂比1.572,不对称系数61.01%,臂比大于1.7的比例为28.6%,核型属于2 B型。     

抗白粉病小麦新种质的选育及细胞学鉴定

利用杂交、回交、自交相结合的方法从小麦烟农15与中问偃麦草（Thinopyrum intermedium（Host）Bark worth and Dewey,ElE1E2E2StSt,2n=6x=42）杂交后代（BC3F6）中选出抗白粉病种质系SN 996221。在对其白粉病抗性等主要农艺性状鉴定的基础上,进行了细胞学分析。结果表明：SN996221高抗小麦白粉病,其抗性可能来源于中问偃麦草;其根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I（PMC MI）染色体构型为2n=21Ⅱ,与普通小麦的杂种F1PMC M I大多数细胞能观察到2个单价体,染色体构型为2n=1.02I＋20.49Ⅱ,SN 996221可能是一个小麦一中间偃麦草的异代换系。     

八倍体小偃麦和硬粒小麦杂交后代的染色体组成分析

在小麦育种工作中,因长穗偃麦草、中间偃麦草和四倍体硬粒小麦等小麦近缘种属含有许多重要的功能基因,育种家经常应用远缘杂交创制小麦育种中间材料。本研究应用FISH、GISH、Mc-GISH技术检测了八倍体小偃麦和四倍体硬粒小麦杂交的后代材料,结果表明:山农20和四倍体硬粒小麦的杂交后代中,D组染色体显著优先于十倍体长穗偃麦草染色体传递到子代中;中3和中4与四倍体硬粒小麦的杂交后代中,D组和中间偃麦草染色体从1～14条随机传递到子代中;所有材料中仅从山农20和四倍体硬粒小麦的杂交后代中筛选出3份稳定的代换系,对其中的2576-1代换系进一步分析证明,是十倍体长穗偃麦草染色体代换了1D染色体并确定该材料抗条锈病,可以作为育种材料,也为异源新种质的创制奠定了基础。     

利用细胞学和RAPD技术鉴定抗病小偃麦易位系

本研究对从中间偃麦草与小麦杂种后代中选育的小偃麦种质系GP143,在进行白粉病和条锈病抗性鉴定的基础上,对其进行了细胞学和RAPD鉴定.结果证明GP143兼抗白粉病和条锈病,其根尖细胞染色体数为42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMCMI)染色体构型为2n=21Ⅱ,在它与小麦的杂种F1PMCMI染色体构型中,常观察到四价体;对GP143及其双亲进行R     

普通小麦×中间偃麦草杂种配子及后代类型形成途径的细胞遗传学研究

配制了(普通小麦×中间偃麦草)杂交组合15个。在回交结实的 F₁植株 PMC中均观察到染色体完全呈单价体构型。单株染色体分析表明,获得的32个 BC₁单株基本上包括了2n=42至2n=63的各种过渡类型,其中2n=63植株占37.5%。而且81.25%的植株在2n=59～63的范围内。显然,F₁产生的可育雌配子主要是染色     

中间偃麦草抗小麦白粉病基因导入及其抗性评价

为利用中间偃麦草对小麦白粉病的抗性,通过八倍体小偃麦TAI7045与普通小麦杂交、回交,育成一批兼抗我国黄淮麦区和西南麦区小麦白粉病、条锈病的新品系和新材料。抗性评价结果表明,无论苗期还是成株期,对小麦白粉病菌优势小种E09及强毒力小种E20、E21表现为免疫或高抗的有57份,占测试材料的67.9%;中抗的有10份,占11.9%,且对白粉病的抗性来自中间偃麦草。对随机选取的4份抗病品系及其与普通小麦的杂交F1进行了根尖细胞有丝分裂中期染色体计数和花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)染色体构型分析,结果表明,它们的染色体数目均为2n=42,4个材料及其与中国春杂交F1的平均染色体配对构型分别为0.13Ⅰ+19.75Ⅱ+0.06Ⅲ和0.16Ⅰ+20.06Ⅱ+0.04Ⅲ,而且与中国春小麦的染色体配对构型无显著差异,说明它们的染色体组成与普通小麦基本一致,在遗传学和细胞学上已具有良好的稳定性。     

小麦-偃麦草杂种后代及小麦种质资源对纹枯病的抗性

为鉴定小麦-偃麦草杂种后代以及我国小麦品种和育种中间品系对纹枯病的抗性,并且解析偃麦草染色体与纹枯病抗性的关系,在徐州和南京两个试点,采用田间病圃法对321份普通小麦品种或品系和56份小麦-偃麦草杂种后代材料进行了纹枯病抗性鉴定。在徐州试点没有发现高抗纹枯病的种质,但是有52份材料表现中抗反应型,包括34份普通小麦材料,其中萧农8506-1、小偃81、冀植4001、农大195、徐州8913和京东3066A-3的相对抗病指数高于0.7。在南京试点,全部普通小麦材料都不抗纹枯病,只有5份小麦-偃麦草种质表现中抗反应型。部分小麦-偃麦草种质的病情指数不但显著低于感病对照品种苏麦3号和扬麦158,而且还低于抗病对照品种安农8455和宁麦9号,如小麦-中间偃麦草4Ai#2或4Ai#2S附加系、代换系和易位系材料TA3513、TA3516、TA3517和TA3519及小麦-长穗偃麦草第4部分同源群染色体代换系SS767,说明中间偃麦草4Ai#2染色体和长穗偃麦草4J染色体可能与纹枯病病情指数降低有关。基因组原位杂交分析结果表明,4Ai#2染色体属中间偃麦草的J^s基因组,而长穗偃麦草与纹枯病抗性相关的第4部分同源群染色体属J基因组。虽然纹枯病与眼斑病的发病部位和症状非常相似,但抗眼斑病基因Pch1 (Madsen)和Pch2 (Cappelle-Desprez)对纹枯病无效。     

携带抗黄矮病基因染色体的分离

抗黄矮病小麦一中间堰麦草异附加系Z2 (2n=44)携带一对完整的中间僵麦草染色体,用Z2作母本与普通小麦品种中8601杂交,获得杂种F1(2n=43=21Ⅱ+1I)。利用激光显微切割技术将F1花粉母细胞减数分裂中期I及后期I的呈单价体的中间僵麦草染色体分离出来,经去蛋白、Sau3AI酶切后,进行PCR体外扩增。结果表明利用激光显微切割可分离     

两个抗小麦白粉病新基因的遗传分析与染色体定位

YU25是从八倍体小偃麦TAI7047与小麦栽培品种川麦107杂交后代中选育出的对白粉病免疫的小麦育种新材料。以感白粉病小麦品种MY11与YU25杂交和回交的后代F₁、F₂、BC₁F₁和BC₂F₁为材料,采用四川省当前流行的小麦白粉病优势生理小种人工接种,对YU25的白粉病抗性进行了遗传分析。结果表明,YU25含有2对表现免疫反应和高抗反应的显性抗病基因,暂命名为PmE(免疫)和PmYU25(高抗)。用294对小麦微卫星引物和221个F₂植株,对这2个基因进行连锁分析,发现小麦微卫星标记Xgwm-297-7B与PmE基因的遗传距离为13.0 cM,而Xgwm-210-2D与PmYU25基因的遗传距离为16.6 cM,因此将PmE和PmYU25分别定位在7BS和2DL上。根据系谱和基因位点分析,推断PmE和PmYU25均为起源于中间偃麦草、不同于已知的抗小麦白粉病基因的2个新基因。小麦育种新材料YU25含有可能来源于小麦-中间偃麦草的染色体多重易位,其细胞学基础和在实际育种中的应用值得进一步研究。     

小偃麦异代换系抗病基因的鉴定及其SSR分子标记

小偃麦山农87074-557是小麦一长穗偃麦草双体异代换系,它保留了偃麦草的许多优良特性,是小麦抗病育种和遗传改良的基础材料.本文利用接种鉴定法对山农87074-557的抗病性进行鉴定表明:其对白粉病和条锈病均表现免疫,其抗性基因来源于长穗偃麦草,且其白粉病和条锈病抗性均分别受1对显性基因控制.在592对小麦SSR引物中寻找到1个标记Xgwm344120/150与白粉病抗性基因和条锈病抗性基因连锁,推测白粉病抗性基因可能为新基因,条锈病抗性基因可能不同于已定位的抗小麦条锈病基因.     

Molecular cytogenetic characterization of two partial wheat Elytrigia elongata amphiploids resistant to powdery mildew

Two new partial amphiploids SN20 and SN122, derived from crosses between Elytrigia elongata and common wheat Yannong15 and Shannongfu63, were found resistant to powdery mildew, a serious fungal wheat disease. Cytogenetic observations showed that each SN20 and SN122 plant had 56 chromosomes. The chromosomes in most pollen mother cells formed approximately 28 bivalents, thereby showing a high degree of cytogenetic stability. Genomic in situ hybridization using St‐genomic DNA from Pseudoroegneria strigosa as a probe and ABD‐genomic DNA from Chinese Spring wheat as a blocker demonstrated that the genomic formulas for the alien chromosomes in SN20 and SN122 were 2 St + 10 J^S + 2 J and 2 St + 8 J^S + 4 J, respectively. These wheat E. elongata partial amphiploids represent a potential novel source of resistance to powdery mildew for wheat breeding.     

Resistance to powdery mildew in wild emmer (Triticum dicoccoides Körn.)

Summary Wild emmer from 73 collection sites, including 107 accessions from Israel, two from Lebanon and one from Turkey, were evaluated for resistance to powdery mildew in field nurseries in Israel and the Netherlands.The wild emmer entries displayed a diversity of responses to powdery mildew infection, ranging from high resistance to complete susceptibility. Most entries were resistant in at least one of the nurseries; several entries proved to be resistant in all the tests.Comparing the reactions of 47 wild emmer accessions tested in six nurseries, 11 markedly different patterns were discerned, indicating the probable presence of several different resistance genes.Genes for resistance to powdery mildew appear to be very common in wild emmer indigenous to Israel. Resistance was found in accessions from most collection sites, in all the geographic regions represented in the collection.The common occurrence of resistance and the apparent diversity of genotypes makes wild emmer a rich gene-pool for resistance to powdery mildew. Since genes for resistance to wheat pathogens can be quite readily transferred to cultivated wheat, wild emmer may be utilized as a valuable source of powdery mildew resistance in wheat breeding.     

小麦新种质N95175抗白粉病基因的染色体定位

白粉病是影响小麦生产的病害之一。小麦种质N95175对小麦白粉病免疫,为了定位它所携带的抗白粉病基因的染色体位置,对其苗期白粉病抗性进行了遗传分析。4个感白粉病普通小麦品种与N95175杂交,F1对白粉病均表现高抗,F2抗感分离比例均符合期望比例3 1;21个感白粉病普通小麦缺(单)体系与N95175杂交,F1对白粉病均表现高抗,F2白粉病抗感比例除阿勃6AN×N95175组合偏离期望比例3 1外,其余组合均符合期望比例3 1。结果表明,N95175苗期白粉病抗性由位于小麦6A染色体上的1对完全显性基因控制。     

河南小麦新育成品种(系)白粉病抗性鉴定与分子标记检测

利用华北地区流行的白粉菌菌株E09和E20,分别对河南省小麦新品种(系)区域和预备试验参试材料908份(2009—2013年度)和412份(2009—2012年度)进行苗期白粉病抗性鉴定,同时利用与Pm2、Pm4a、Pm8和Pm21基因连锁的分子标记检测相关抗病基因的分布。结果显示,抗E09的材料占21.9%(199/908),抗E20的材料占9.5%(39/412),同时抗E09和E20的材料仅占3.6%(15/412)。在908份供试材料中,580份含有1BL/1RS,占63.9%,含Pm8或新的1RS来源抗白粉病基因;另有2份材料含6AL/6VS来源广谱抗白粉病基因Pm21,8份可能携带Pm2,2份可能含有Pm4a;有6份材料可能含有多个抗白粉病基因。表明河南省近年育成的小麦新品种(系)依然含有对我国白粉菌菌系有效的抗白粉病基因,但抗源遗传基础较窄,部分已经或正在丧失抗性,应加快引进和利用新的多样化抗病基因资源。     

小麦抗白粉病基因的定位及其在育种中的应用研究进展

（四川农业大学植物遗传育种省级重点实验室,四川雅安 625014）     

小麦–中间偃麦草渗入系抗白粉病基因PmCH7124的分子定位

小麦新种质CH7124由八倍体小偃麦TAI8335与高感白粉病小麦品种晋麦33杂交后代衍生而来,在苗期对白粉病菌株E09、E20、E21、E23、E26、Bg1和Bg2表现免疫或高抗,抗病表现与TAI8335及其野生亲本中间偃麦草相似。基因组原位杂交未检测到CH7124含有外源染色体信号。利用CH7124与感病亲本SY95-71和绵阳11的杂交群体接种鉴定和遗传分析证实,CH7124成株期对E09的抗性由1对显性核基因控制,暂命名为Pm CH7124。采用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA)对SY95-71/CH7124的F6群体进行SSR标记扫描,发现抗性基因Pm CH7124与5对SSR标记连锁,与两翼邻近标记Xgwm501和Xbarc101的遗传距离分别为1.7 c M和4.5 c M。利用中国春缺体–四体和双端体材料,将Pm CH7124及其连锁标记定位在小麦2B染色体长臂上。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的抗谱、抗性来源、物理图谱位置以及连锁标记在Pm CH7124作图群体中的多态性,认为Pm CH7124不同于2BL上已知的抗白粉病基因Pm6、Pm33、Pm JM22、Ml Zec1、Ml AB10和Ml LX99。     

利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因

规模化定位小麦品种携带的抗白粉病基因对于抗病性种质创新和新品种选育具有重要的意义。本研究采用Illumina Infinium iSelect 90k SNP芯片结合集群分离分析法(bulked segregate analysis,BSA)对36个河南省小麦新品系携带的抗白粉病基因进行了定位。SNP芯片检测表明,在24个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到一个明显富集的SNP峰,表明其可能携带单一主效抗白粉病基因;在其他12个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到多个SNP峰,推测其可能含多个抗白粉病基因。有26个小麦品系在2AL染色体上检测到的SNP数目最多,推测其携带位于2AL染色体上的Pm4b抗白粉病基因。开发出与2AL染色体上抗白粉病基因紧密连锁的分子标记Xwggc116,可用于这些小麦品系中抗白粉病基因的分子检测。研究结果表明高通量SNP分析技术平台可以用来规模化定位小麦品种中的抗白粉病基因,明确了河南省抗白粉病小麦品系中携带Pm2、Pm4b、Pm21和新1BL/1RS易位等有限的抗白粉病基因,抗病基因资源非常狭窄,亟需引进新的多样化抗病基因资源,拓宽遗传基础,培育抗病小麦新品种。     

Molecular mapping of powdery mildew resistance genes in wheat: A review

Powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici (syn. Erysiphe graminis f. sp. tritici), is one of the most important diseases of common wheat (Triticum aestivum L.) worldwide. Molecular mapping and cloning of genes for resistance to powdery mildew in hexaploid wheat will facilitate the study of molecular mechanisms underlying resistance to powdery mildew diseases and help understand the structure and function of powdery mildew resistance genes, and permit marker-assisted selection in breeding programs. So far, 48 genes/alleles for resistance to powdery mildew at 32 loci have been identified and located on 16 different chromosomes, of which 21 resistance genes/alleles have been tagged by restriction fragment length polymorphisms (RFLPs), random-amplified polymorphic DNAs (RAPDs), amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), sequence characterized amplified regions (SCARs), sequence-tagged sites (STS) or simple sequence repeats (SSRs). Several quantitative trait loci (QTLs) for adult plant resistance (APR) to powdery mildew have been associated with molecular markers. The detailed information on chromosomal location and molecular mapping of these genes has been reviewed. Isolation of powdery mildew resistance genes and development of valid molecular markers for pyramiding resistance genes in breeding programs is also discussed.