新疆小麦白粉病菌群体的毒性监测和分析

【目的】通过对新疆小麦白粉菌群体的毒性鉴定,研究其病菌群体的毒性结构和组成,为小麦抗白粉病品种的选育及抗病品种的应用和合理布局提供依据。【方法】对采自新疆的小麦白粉菌标样进行分离纯化,采用抖接法接种到35个已知抗病基因的小麦鉴别寄主上,调查鉴别寄主对病菌的反应型,明确小麦白粉菌不同菌株的毒性。【结果】新疆小麦白粉菌群体对抗病基因Pm1c、Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm24、Pm25、Pm30、Pm35、Pm"XBD"、Pm2+Mld、Pm2+6、Pm4+8、Pm4b+5b和Pm5+6的毒性频率低于30%,其中对Pm12、Pm16和Pm21的毒性频率为0;对Pm3b、Pm3d和Pm34的毒性频率在30%~70%;对抗病基因Pm1a、Pm3a、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm1+2+9等的毒性频率均高于70%。【结论】抗病基因Pm1c、Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm24、Pm25、Pm30、Pm35、Pm"XBD"、Pm2+Mld、Pm2+6、Pm4+8、Pm4b+5b和Pm5+6均是当前可用的有效抗病基因,可应用在小麦育种及生产上;Pm1a、Pm3a、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm1+2+9这些基因抗小麦白粉病性能较差,已不适合在育种和生产上使用;Pm3d、Pm3b和Pm34在生产上应注意合理使用。     

黑龙江省小麦白粉病菌毒性结构和毒力频率研究

经对黑龙江省不同地区小麦白粉病菌毒性结构和毒力频率研究表明,黑龙江省小麦白粉病菌具有基本相同的群体结构,其中V0、V1、V3a、V3b、V3c、V3f、V5、V5(Mli)、V7、V8为黑龙江省小麦白粉病菌的毒性基因,而V2、V5 6、V2 Talent、V2 Mid、V2 6毒力频率较低,因此,与之相对应的抗性基因Pm2、Pm5 6、Pm2 Talent、Pm2 Mid、Pm2 6,可作为黑龙江省抗小麦白粉病育种的抗源.     

甘肃中西部春小麦白粉菌群体毒性分析

利用小麦苗期离体培养 ,对甘肃中西部地区的小麦白粉病菌进行生理小种鉴定及群体毒性频率分析 ,结果 :( 1 )纯化菌株 36份 ,鉴定出生理小种 2 0个。其中优势小种是 0 1 5 ,分布频率为 1 6.7% ,0 77号为次优势小种。( 2 )群体毒性频率分析中毒性基因 VEra,V8,V1 ,V3c,V3f频率达 70 %以上 ,而 V2 ,MID,V2 0 ,V2 1 ,V4b,V4频率在 1 6.7%以下 ,46%的白粉菌毒性基因频率高于 40 % ,说明目前甘肃省白粉菌毒性基因频率高 ,含有Pm2 MID,Pm2 0 ,Pm2 1 ,Pm1 b,Pm1 等抗病基因的品种在育种中有一定的利用价值     

东北春麦区小麦白粉病菌种群动态分析

对2008～2009年东北春麦区小麦白粉病菌标样进行生理小种鉴定和毒性基因分析。结果表明,从124个单孢堆中共鉴定出48个生理小种,优势小种均为411号小种,其次为611号和11号小种。小麦白粉菌毒性基因v1、v3c、v5、v6、v7、v8、v17和v1+2+9毒力频率较高(71%),而v4b、v13、v21、v22、v23和v2+6毒力频率较低(16%),说明目前东北春麦区含有Pm4b、Pm13、Pm21、Pm22、Pm23、Pm2+6等抗病基因的品种在育种中有较高的利用价值。     

小麦白粉病抗性基因在河北省的有效性研究

本研究利用91个河北省的小麦白粉菌菌株对13个已知抗白粉基因的品系接种,测定各基因的毒力频率。结果表明,Pm2,Pm4a和Pm4b的毒力频率低于18%,是高抗基因;Pm1,Pm3c,Pm5和Pm8的毒力频率高于78%,不宜单独应用;Pm3a,Pm3b,Pm6和MA介于以上两种类型之间,有一定的利用价值。基因间的互作是复杂的,并不只是简单的累加。Pm3a,Pm3b,Pm3c和Pm6对不同地区的白粉菌群体的毒力频率不同,在利用抗性基因及其布局时应考虑各地区小麦白粉菌毒性的特殊性。     

已知抗性基因的小麦品种(系)对白粉病的反应

本文报告对美国农业部 Beltsville 农业研究中心提供的一套已知抗白粉病基因小麦材料1985—1987年间在四川田间的表现,以及利用这套材料在室内进行川西小麦白粉菌的毒力分析的结果。含有 Pml,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5,Pm6抗性基因的材料在田间表现完全感病,而 Pm3a,Pm7和 Pm8在田间表现不稳定。由 Khapli 和 Yuma 衍生出的近等基因材料 Khapli/8*Cc 和Yuma/8*Cc,虽然含有 Pm4相同抗性基因,但抗性表现不一致,前者的抗病性高于后者。供试菌株对 Pm1,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5和 Pm6的毒力频率分别为74～84%,63～67%,89%,75%和71%,说明四川多数白粉菌菌株对这些抗病基因有毒性。仅仅只含有 Pm4的材料,其毒性频率很低,是目前四川小麦白粉病抗病育种中可利用的抗源。     

用活动苗圃法测定小麦白粉菌群体的变异

1991年在重庆市6个县、区,用活动苗圃法测定田间小麦白粉菌群体的变异。结果表明,含有Pm2,4b、MlkPm4b、MliPm6抗性基因组合的小麦品种Sappo、Turbo、Bert和含Ba单基因的品系81—7241都高抗白粉病。而含Pm4a、Pm4b、Pm6、Mlk抗性基因的Khapli/Cc8、Armada、Timgalen、Herold品种以及含Pm2x、KG基因的白免3号、肯贵阿和含有Pm2,6基因组合的CI12632品种,虽然在大部分地区中也高度抗病,但在个别地点或县却表现感病。对这类抗源品种,应特别留意其病菌毒性变异。活动苗圃能及时侦察到病原群体中某些稀有的、具潜在危险的毒性小种,可作为一种补充监测方法。     

小麦白粉病已知抗性基因的效应及评价

1985—1988年间,分别用四川各地的小麦白粉菌混合菌株接种在含有已知抗白粉病基因的小麦品种上,鉴定其幼苗期及成株期的抗白粉病性能。据测知：Pm4a、Pm4b、Pm2x抗性基因在四川是高效的。Pm2+Pm6基因组合虽然有效,但品种间可能由于遗传背景不同,表型的发病轻重出现差异。M1d+Pm2基因组合有效,控制抗性较为稳定。Pm2抗性基因一般有效,也有品种表现中感。Pm8基因在四川的有效性已大为减低,但若导入Pm4或Pm2x等其他有效基因,构成新的基因组合,仍具有高效性。含有“XBD”基因的我国新疆小白冬麦,不同年度间表现免疫或中抗。含有其他已知抗性基因（Pm 1、3、5、6、7、9、M1i）的品种,各年间均表现高感或中感。试验中还测定了贵白64号等白粉菌株的毒性,该菌株具有能克服Pm4a和Pm4b,但不能克服“XBD”抗性基因的毒性基因。     

江苏小麦白粉病菌(Erysiphe graminis f.sp.tritici)生理专化性的初步研究

用小麦抗白粉病等基因系作鉴别寄主,观察了已知抗性基因(Pm1—Pm4)对江苏不同地区病原菌群体的反应。在1982年,南京和淮阴两地区病圃中,Pm1、Pm3b、Pm3c 反应型为3—4级。Pm2、Pm3a 为0—3级。Pm4 为0—1级,Pm4对两地病原菌群体的反应型略有差异。在温室中,用50ppm 苯并咪唑水溶液培养寄主离体叶片鉴定了从南京地区白粉病菌群体中分离的23个单孢或单孢子堆病菌标样。根据它们对寄主的侵染范围,可初步鉴定出6个致病力类型,并估计了病菌标样中与寄主抗性基因相对应的毒性基因的频率。从 Pm2、Pm4在我省及世界各地病圃中的抗性表现看,这两个抗性基因资源,对当前小麦抗白粉病育种是有效的,应首先加以利用。但是也应警惕 V_2和 V_4毒性基因的存在及其扩大的可能性。     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

小麦品种的抗白粉病基因推导

利用20个白粉菌株对26个含有已知抗白粉基因的材料和10个对小麦白粉菌具有良好抗性的小麦品种进行接种,分析了小麦的抗白粉基因.结果表明,保丰104含抗性基因Pm2+6,Sunwon85、WF08-182含抗性基因Pm5+Pm8,京冬8号和西峰20含抗性基因Pm2+Pm8,南大2419和川育55871含有Pm24+Pm8,兰天18含有与Era相同的抗性基因,兰天17和绵阳28含有未知的抗性较强的基因.     

小麦白粉病菌6个毒性基因的分析

1989年用四川的67个小麦白粉菌株分别接种到携有Pml、Pm2x、Pm5、Pm8、Ba和KG单个抗性基因的小麦品种（系）上，从而确定其相对应的毒性基因。结果表明，病原菌vl、v5毒性基因频率和1983年非常接近，均保持在90%以上；v8和v2x的频率各为65.7%和7.5%，较1983年的70.1%和14.5%略有下降；而vBa和vKG频率由1983年的1.7%和11.1%分别上升到4.5%和16.4%，6个毒性基因频率年份间的变化差异都不显著，用v2x、v8、vBa和vKG四个毒性基因测试其在病原群体中的遗传结构表明，实测值与预期值相符，说明它们的基因频率及基因型频率分配呈连锁平衡。可以推断，该群体尚未受到相对应的抗性基因选择影响，因此，除v8基因频率偏高，相对应Pm8抗性基因效应减低外，白免3号、81-7241、肯贵阿三个小麦抗源品种（系）。目前在四川仍然高抗白粉病。     

安徽省小麦白粉菌毒性频率分析

1983及1984年用稍加修改了的Wolfe等提出的毒性频率分析方法,在两套鉴别品种(抗性基因己鉴定及抗性基因未明)上分析了安徽省小麦白粉菌的毒性频率,结果表明该省各地的小麦白粉菌群体基本上相同:毒性基因V_1,V_(3a)、V_(3b)。V_(3c)、V_5较普遍(频率>40%);V_2、V_4、V_2+V_6、V_2+V_(m1d)、V_4+?甚为稀少(频率<6%);洛夫林系统,高加索等黑麦衍生抗源及黔花四号,肯贵阿一号等其它类型的抗源“毒性”频率低。本文结合供试品种成株期表现,讨论了各抗性基因(组合)和抗源在安徽省的应用价值;还讨论了该省小麦白粉菌群体结构形成原因;提出了我省开展抗病育种时应注意的问题和建议。     

3种小麦抗白粉病基因聚合体的STS和SCAR标记

针对宁夏灌区小麦白粉病逐年加重的趋势,笔者将分别含有Pm4b、Pm13、Pm21的小麦材料与宁夏推广品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,淘汰感病株,F3代50个抗病株利用Pm4b的STS标记,Pm13和Pm21的SCAR标记进行检测.通过对反应体系的优化,从中筛选到聚合Pm4b、Pm13和Pm21三个基因的抗病株3株,聚合Pm4b和Pm13基因的抗病株2株,聚合Pm4b和Pm21基因抗病株3株,聚合Pm13和Pm21基因抗病株2株.为培育持久、广谱抗病小麦品种奠定了基础.     

兼抗白粉病、黄矮病多基因聚合小麦新种质的分子标记检测

利用与抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21共分离的特异PCR标记、抗黄矮病基因Bdv2的特异SCAR标记SC-W37,对Pm4+Pm13+Pm21及Bdv2四个抗性基因转育的小麦BC2F2代植株进行检测,初步筛选到Pm4+Pm21+Bdv2、Pm13+Pm21+Bdv2 3个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1个,Pm13+Bdv2、Pm21+Bdv2 2个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1、6个,但没筛选到4个抗性基因聚合的植株.本研究说明了分子标记可以实现对几个抗病基因的精确、随时的同时鉴定,快速选育出具有多个抗病基因的累加体,为培育持久、广谱抗性品种提供材料和方法.     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/7*百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带.进一步对144株VPM/7*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM.用设计的这对STS-PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现:STS410只出现在含有Pm4基因的材料中.因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种.     

小麦抗白粉病基因在四川的有效性研究

将四川各地小麦白粉菌群体中代表主要毒力基因型(v_1,v_5)的10个菌株,分别接种在25个小麦品种上,考察苗期的相互作用,并在田间病圃对各品种成株期的发病进行观察。结果表明,Pm2x、Pm4抗白粉病基因是高效的;含有Pm2Pm6和Pm2Mld抗性基因组合的品种,苗期对部分供试菌株无效,但成株期平均侵染系数较小,显示有一定的抗性;大多数菌株在含Pm3a抗性基因品种的苗期都能致病,但成株期发病均轻;而含有Pml、Pm3b、Pm3c、Pm5、Pm8、PmlPm2Pm9等基因和基因组合的品种,都有较高的易损性。抗性基因未鉴定的黔丰、黔花系统,肯贵阿、贵光1—2、燕小黑1—1、81夏—51l、81—7241等品种,无论在苗期或成株期对白粉病的抗性都很强。本文还就Pm2和Pm2x抗性基因对白扮菌不同菌株出现的侵染型差异以及抗性基因累加问题进行了讨论。     

中国小麦重要生产品种及国外材料在云南的抗白粉病表现

为了解中国小麦生产上主要抗白粉基因、重要生产品种及国外小麦材料对白粉病的田间抗性状况,采用自然鉴定法,在2012-2013年对Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6个抗白粉基因、46个中国小麦重要生产品种及66份国外小麦材料在云南临沧、德宏、大理、玉溪、昆明和昭通等6个代表性地点进行成株期抗性监测。结果表明,该6个抗白粉病基因抗性已逐渐丧失,压缩含Pm8及Pm21的小麦品种面积已迫在眉睫,Pm2、Pm4a、Pm4b和Pm2+6,也应合理利用。中国小麦生产品种整体抗白粉病水平低,46个品种中,没有1个在云南2年6点均表现抗性,6个品种仅在1个点表现感病,18个品种在2个点表现感病,22个品种在3个点以上表现感病。66个国外小麦材料中,只有Hybrid 46和Heines Kolben在云南2年6个点均表现抗病,是较稳定的抗白粉病材料。7个材料只在1个点表现感病,29个材料在2点表现感病,28个材料在3个点以上表现感病。说明当前中国白粉病抗源及抗病品种十分缺乏,寻找新的白粉病抗源及培育新的抗白粉病品种,十分紧迫,生产上当务之急是加强监测及应急防控,以确保小麦安全生产。     

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

 选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交，将抗白粉病基因聚合体Pm4 +Pm13 +PmV、抗条锈病基因YrX（源自YW243）、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择，选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质，其中聚合Pm4 +Pm13 +PmV +YrX +Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株，聚合Pm4 +Pm13 +YrX +Bdv2d 的冬性、春性（BC2F3）材料分别为2株、3株，聚合Pm4 +PmV +YrX +Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性（BC2F3）材料分别为6株和18株，聚合Pm13 +YrX +Bdv2、PmV +YrX +Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。     

小麦抗白粉病及分子标记研究进展

小麦白粉病是威胁小麦的主要病害。实践证明,选育和应用抗病品种是解决小麦白粉病最经济、安全、有效的措施。近年来,分子标记技术的快速发展为小麦抗白粉病基因的研究奠定了基础。对小麦白粉病菌的形态特征、毒性频率、抗性基因来源、染色体定位、生理抗性、抗性基因应用等方面研究进展进行了综述,旨为小麦抗病育种提供参考依据。由于病原菌生理小种极容易变异,导致克服寄主原有抗性,可通过基因聚合使不同抗性基因实现有效结合,拓宽其抗谱,提高其抗性持久性,对小麦白粉病抗性研究具有重要理论和实践意义。