我国小麦叶锈菌鉴别寄主抗性基因的推导

本研究用40个小麦叶锈菌的单孢培养物和21个已知Lr单基因系对我国新旧沿用的16个叶锈菌鉴别寄主的抗性基因进行了推导。结果指出这些鉴别寄主含有Lr1、3、13、14a和26等抗性基因。 基因分析表明,原用鉴别寄主鉴定小种的结果不能反映抗性基因信息,建议用已知Lr基因系(品种)作为鉴别寄主,以基因鉴定代替小种鉴定,本文讨论了基因稳定的复杂性和选用鉴别寄主问题。     

我国小麦叶锈菌鉴别寄主抗性基因的推导

 本研究用40个小麦叶锈菌的单孢培养物和21个已知Lr单基因系对我国新旧沿用的16个叶锈菌鉴别寄主的抗性基因进行了推导。结果指出这些鉴别寄主含有Lr1、3、13、14a和26等抗性基因。基因分析表明,原用鉴别寄主鉴定小种的结果不能反映抗性基因信息,建议用已知Lr基因系(品种)作为鉴别寄主,以基因鉴定代替小种鉴定,本文讨论了基因稳定的复杂性和选用鉴别寄主问题。     

在小麦叶锈菌生理分化研究中以基因鉴定代替小种鉴定

 本研究初步提生一套用于小麦叶锈菌无性世代毒力组合的鉴别寄主系统,以基因鉴定代替小种鉴定.根据我国叶锈菌毒力组合的实际选择基本鉴别寄主为TC Lrl.2a.2c.3.10.11.14a.14ob.14b.15.16.17.18.26和30。     

河南省小麦白粉病菌生理小种及其致病性测定

1990—1991年,于小麦生长季节从河南省14个县(市)采集了126个白粉菌株。根据9个鉴别寄主的抗感反应进行小种划分,并用毒性公式和八进制法编码。结果表明,15号小种的频率最高,达17.46%,与国内其它地区的结果基本一致。但对鉴别寄主毒力频率分析发现不同年份及地区间,小麦白粉菌群体有较大差异;而且同小种不同菌株对豫麦2号等10个推广品种的致病性存在明显差异。原因在于传统小种鉴定方法存在较大弊端,现行鉴别寄主中与生产基本无关的高抗品种较多,缺乏代表性的生产品种,不能准确反映当地小麦品种与当地白粉菌群体问的互作。提出应对鉴别寄主予以修改,或用病菌群体毒性基因结构测定代替优势小种分析,以提高研究结果的实用性。     

甘肃陇南感病小檗在小麦条锈病发生中起提供(初始)菌源作用的直接证据

 陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。     

40个Lr基因在河北省抗病育种中的可用性研究

 本试验采用相对严重度的比较方法,对40个Lr基因系(品种)在河北省抗病育种中的可用性进行了研究。结果表明,Lr2d,Lr3等7个基因的相对严重度值高于82.35%,对叶锈病的抗性很差。Lr9,Lr19等7个基因抗性虽强,但能否转育在我国生产中应用不得而知。Lr1,Lr2a,Lr26等16个基因的相对严重度值为19 03-74.74%,在我国不少品种中已含有其中许多基因,它们的利用价值值得进一步研究。遗传背景对某些基因的表达有很大影响,在利用已知基因来推导品种中的未知基因以及在基因的转育时都要考虑到遗传背景的复杂性。基因组合可以提高对叶锈菌群体的抗性,应加强对基因间相互作用的研究。本研究根据已知基因在我国小麦品种中存在的情况,各基因的抗性效应,抗性类型以及对温度的敏感性等性状进行了综合分析,提出可考虑用Lr1,Lr2a,Lr2c,Lr3Bg,Lr10,Lr14ab,Lr15,Lr17,Lr21,Lr23,Lr26和Lr30等12个基因系作为叶锈菌的鉴别寄主,使我国叶锈菌生理分化研究能逐渐以基因鉴定代替小种鉴定。     

中国小麦条锈菌鉴别寄主维尔对条锈病的温敏抗性研究

维尔是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主,通过潜育期变温处理对其进行温敏抗性检测和基因推导分析。本研究发现,维尔对小麦条锈菌流行小种条中32号的抗性表现为侵染型由常温下的高侵染型向高温下的低侵染型转变,侵染指数降低,呈现高温诱导抗条锈性;通过与已知的微效基因品系比较及方差分析,推测维尔对条中32号的温敏抗性可能是由2对高温诱导表达的温敏微效基因控制。建议将维尔作为温敏微效基因资源在抗病育种中利用,作为鉴别寄主用于小种鉴定时,要严格控制鉴定温度,不要超过18 ℃。     

小麦白粉病菌31号小种迅速上升

小麦白粉病菌３１号小种迅速上升我们自１９８３年开始鉴定小麦白粉病菌的生理小种。１９９０年采用全国统一的９个鉴别寄主品种，以幼苗离体叶片接种鉴定法，系统监测了河南省小麦白粉病菌群体的生理小种组成及其变化。结果表明，当前白粉病菌群体中３１号小种的频率在迅...     

小麦叶锈菌群体分析——同培养物不同夏孢子堆后代的致病异质性研究

 从两个已经鉴定的小麦叶锈小种和两个未经鉴定的培养物共4个培养物中,分别分离出25个单孢子堆进行繁殖和鉴定。结果表明,没有一个培养物的群体组成是同质的,都包括多种毒力不同的类型。在已被鉴定为小种叶3和洛10类型(80-7-58)的两个培养物的群体中,都包括有14种毒力不同的类型。有的培养物的群体组成比较简单,只包括3种不同的类型。在鉴定小种时,如果叶锈菌的群体包括几种毒力不同的类型,在鉴别寄主上由某致病类型产生的感染型侵染型,可以掩盖其它类型产生的抵抗型侵染型。通过单孢子堆后代的毒力分析,就可以使被掩盖了的致病类型表现出来。本研究从4个培养物分离的100个单孢子堆的后代经鉴定可以区分出24种毒力不同的类型,这说明小麦叶锈菌的毒力是很专化的,群体组成也是复杂的。如果用斯塔克曼建立的鉴定小种方法,仅作一次或简单地鉴定,将不能揭露出叶锈菌群体中包括的客观存在的组成。     

中国小麦生产品种对条锈菌不同生理小种抗病性分析

小麦条锈病是严重威胁我国小麦安全生产的病害,抗病品种培育和利用是经济、安全、高效的防控策略.通过对来自全国不同麦区的115个小麦生产品种进行苗期和成株期抗条锈病分小种鉴定的结果显示,供试小麦品种对条锈菌流行小种的抗病性存在明显差异.其中,苗期对7个条锈菌生理小种均表现抗病的品种9个(占参试品种的7.8%),均表现感病的品种23个(占20.0%);对条锈菌生理小种CYR32、CYR33和V26均表现全生育期抗性的品种13个(占11.3%)、成株抗性品种5个(占4.3%)和慢锈性品种3个(占2.6%).表明当前我国小麦主产区品种整体抗条锈性水平仍较低,需大力加强小麦抗条锈病育种工作,并对不同麦区小麦品种合理布局问题进行了讨论.     

中国条锈菌新小种条中30、31号的研究

本文报道了1991年以来对新小种条中30、31号鉴定与致病性的研究。继1991年发现对绵阳系成株小麦有致病力的、对Hybrid46有毒的新致病类型91—1,1993年又发现了新的致病类型93—1。根据它们对我国鉴别寄主的反应,命名为条中30、31号。与条中28、29号相比,新小种具有更宽毒性基因组成和更高的相对寄生适合度值,它们对我国生产品种、高代品系和重要抗源有更广的致病范围。证实两个新小种的出现和发展是绵阳系小麦抗条锈变异的主要因素,建议加强对新小种抗病育种和流行预测的研究。     

小麦条锈菌异核新菌系的筛选及核游离试验研究

 采用生物学和细胞学方法研究小麦条锈菌的异核作用。不同小种的单孢菌系间的混合接种繁殖筛选出三个新菌系。新菌系的毒性明显不同于相应的原始菌系,新菌系夏孢于芽管的多核率较原始菌系高,这表明三个新菌系是经异核作用产生的。异核体的多核率随继代接种而降低,但有的菌系的毒性仍保持稳定。在采自陇南自然条件的条锈菌的夏孢子群体中,存在有3核和4核体,感病品种上夏孢子的多核率明显高于抗病品种。这一结果表明小麦条锈菌异核作用在感病品种上的发生机率较在抗病品种上的为高。     

2002—2014年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态和小麦品种(系)的抗病性

为明确陕西省小麦条锈菌的群体结构、变异动态和新育成小麦品种(系)的抗病性,为病害流行预测、防治以及抗病育种提供依据,本研究于2002—2014年从陕西省8个市(区)的28个县(区)和毗邻的甘肃省、四川省和湖北省部分地区共采集鉴定小麦条锈菌标样2 779份,监测到条锈菌生理小种和致病类型45个,其中,CYR33和CYR32为目前陕西省小麦条锈菌主要流行小种,新致病类型G22-9和G22-14虽然目前出现频率不高,但对贵农系列、92R系列以及Moro均有毒性,且出现频率呈上升趋势。目前小麦条锈菌群体中Hybrid46致病类群和水源11致病类群占绝对优势,这与我国小麦品种抗病基因单一化有较大关系,应加强开发和利用新的、多元化的抗源材料。对2 952份陕西省新育成小麦品种(系)抗病性测试结果表明,其整体抗性水平呈上升趋势。综合条锈菌生理小种监测和抗病性分析结果,目前小麦抗条锈病育种应以抗CYR33和CYR32为主,同时注意对G22-9和G22-14的抗病性研究。     

1992~1996年我国小麦叶锈菌毒性动态

 利用已知抗叶锈病基因的小麦近等基因系(或单基因系)作鉴别寄主,监测来自我国12个省(市、区)的499份叶锈标样。结果表明:(1)在发现的诸多致病类型(毒性基因组合)中,PHT出现频率较高(26.6%),为优势类型,其余类型的出现频率均在7.4%以下;(2)毒性基因V2a、V9、V15、V19、V20、V24、V28、V29、V37、V38和V13+3Ka的出现频率小于30%,V2b、V18、V25、V27+31和V33+34的出现频率在30%~60%之间,其对应的抗性基因可视为我国小麦叶锈菌的有效抗病基因;(3)不同生态区的叶锈菌株,毒性基因(或基因组合)的组成特点、出现频率及多样性等差异较大。文中建议采用"固定鉴别基因+辅助鉴别基因"的复合鉴定系统,并对小麦抗叶锈病生态育种及抗锈基因分区部署等问题进行了讨论。     

1990-1993年我国小麦叶锈菌生理小种及其致病性特点研究

1990—1993年共鉴定了来自全国18个省(区)的496份叶锈菌标样。根据在全国统一的8个鉴别寄主上的反应,划分为16个生理小种和10个未定型,其中叶中4号为优势小种,出现频率为60.5％,是目前小麦抗叶锈病育种的主要对象。其次是叶中34号、叶中3号、叶中44号、叶中19号、未定Ⅲ型和叶中5号,其出现频率分别为9.5％、7.7％、5.2％、2.4％、2.0％和1.4％。小种致病性特点分析结果表明:①不同小种对我国主要麦区大面积种植的生产品种和重要抗源的毒性各不相同,以叶中4号毒力最强,毒谱最宽;②同一小种不同菌株(系)的毒性既有共性,也具异质性,但共性是主要的;③抗性基因在不同的遗传背景中反应不尽相同。作者还对锈菌生理专化研究方法进行了讨论。     

小麦条锈菌相对寄生适合度继代测定方法的探讨

 将小麦条锈菌条中28号与条中27号小种等量混合,分别接种在铭贤169和东方红3号小麦品种的麦苗上。繁殖5个夏孢子世代并逐代检测混合群体中2小种所占比例。结果表明:随着世代数的增加,条中28号小种的比例均逐代上升,而且在东方红3号上上升速度更快。按照Leonard等人(1969)的公式,求得条中27号在2品种上的相对寄生适合度分别为0.7028和0.5807(以条中28号的适合度为1)。另外证明选择适当的鉴别寄主,依据病点数推测混合群体中小种比例的方法是可行的。最后,就相对寄生适合度测定方法进行了讨论。     

1985~1990年我国小麦条锈菌生理专化研究

 本文报道了1985~1990年对我国小麦条锈菌8446个标样的监测结果。对发现的条中29号和洛13、洛10类群等进行了广泛研究。反映了这一时期我国条锈菌的变化,1988年前条中25号仍居首位,出现频率在19.3~27.5%,其次为23号(15.1~18.4%),26号(10.9~17.3%);1988年起,条中29号跃居为优势(28.0%),1989和1990年达40.3%和30.8%,25、23和26号等小种均下降到4%以下,进入了以29和28号为代表的洛13和洛10类群为主体的阶段。对条锈病流行和抗锈育种产生了重要影响。     

2004年陕西省小麦条锈菌生理小种监测结果

对2004年采自陕西省及甘肃省天水的287份小麦条锈病标样生理小种鉴定结果表明,出现频率居前4位的小种及致病类型是条中32号、水1、水6及水4,分别为33.44%、9.75%、9.40%、7.66%。与2002、2003年同期相比,条中31号频率逐年下降,水14频率略有下降,水7、水5频率有所上升,其他各小种(类型)频率相对较低。毒力频率分析表明,Yr9、Yr3 b.4 b、YrSu等抗性基因已经失效。     

Diversity in Puccinia triticina detected on wheat from 2008 to 2010 and the impact of new races on South African wheat germplasm

Samples of wheat and triticale infected with leaf rust were collected from 2008 to 2010 in South Africa to identify Puccinia triticina races. Races were identified based on their virulence profile on standard differential lines. Eight races were identified from 362 isolates. The dominant races were 3SA133 (syn. PDRS) in 2008 (78 %) and 2009 (34 %), and 3SA145 (47 %) in 2010. Race 3SA145 (CCPS) identified in 2009 was a new race in South Africa with virulence for the adult plant resistance gene Lr37. Another new race, 3SA146 (MCDS), was identified in 2010. Race 3SA146 is also virulent for Lr37 but unlike 3SA145, it is virulent for Lr1 and Lr23 and avirulent for Lr3ka and Lr30. Microsatellite analysis showed that 3SA145 and 3SA146 shared 70 % genetic similarity with each other, but only 30 % similarity with other races in South Africa, suggesting that both represent foreign introductions. In seedling tests of 98 South African winter and spring cultivars and advanced breeding lines, 27 % were susceptible to 3SA145 and 3SA146 but resistant to 3SA133. In greenhouse studies of 59 spring wheat adult plants, 19 % of breeding lines and 46 % of cultivars were susceptible to 3SA145, whereas 29 % of the lines and 53 % of cultivars were susceptible to 3SA146. The cssfr6 gene-specific DNA marker confirmed the presence of Lr34 gene for leaf rust resistance in a homozygous condition in 28 wheat entries. Five entries were heterogeneous for Lr34. Several entries which were susceptible as seedlings to the new races carried Lr34. These lines are expected to show lower levels of leaf rust as adult plants. Results of these studies indicate a continued vulnerability of South African wheat cultivars to new races and emphasise the importance of regular rust monitoring and the need to incorporate genes for durable resistance.