1999年我国小麦叶锈菌毒性监测

采用国际通用的小麦叶锈菌鉴别寄主和辅助鉴别寄主分析了来自1999年我国不同地区小麦叶锈菌的毒性基因,479个叶锈菌株共划分为162个毒性类型,其中23个为主要毒性类型.毒性类型中出现频率最高的为FHB、PHT、FHG、THT,它们对抗叶锈基因Lr2a、Lr2b、Lr3、Lr10、Lr14b、Lr16、 Lr26的平均毒性频率高于80%,而对Lr3ka、Lr25、Lr19、Lr24、Lr30、Lr15、Lr35的平均毒性频率低于30%;发现对Lr35有毒力的菌株,出现频率为1.04%;至今尚未发现对Lr38、Lr45抗性基因有毒力的菌株.研究同时发现,不同地区小麦叶锈菌的毒性类型不同,毒性频率存在一定的差异.Lr9、Lr15、Lr19、Lr24、Lr35、Lr38、Lr45为小麦抗叶锈育种可利用的有效抗病基因.     

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。     

Pavon76苗期抗小麦叶锈性基因的推导

 选用19个具不同毒性基因组合的小麦叶锈菌致病类型对墨西哥品种Pavon76进行了抗叶锈性基因的推导。通过与48个抗叶锈单/双基因系的反应型比较,鉴定出该品种中可能含有Lr1、Lr3、L410、L413、Lr14a、Lr34和LrB抗性基因。     

国际上小麦叶锈菌生理小种鉴别寄主及其小种命名方法

由于地理生态条件、叶锈菌群体结构、研究历史和研究方法等的差异,不同国家和地区采用相应的小麦叶锈菌鉴别寄主和小种命名方法。美洲、中国、欧洲、埃及、南非等国家和地区均采用以Thatcher为遗传背景的分别含有Lr1、Lr2 a、Lr2 c、Lr3、Lr9、Lr16、Lr24、Lr26、Lr3 ka、Lr11、Lr17和Lr30基因的近等基因系或单基因系作为小麦叶锈菌鉴别寄主,但附加的辅助鉴别品种不尽相同;澳大拉西亚和印度的鉴别寄主自成体系。这种格局不利于国家间研究结果的对比和交流。因此,建立一套国际通用鉴别体系实属当务之急。     

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。     

中国三麦区小麦抗叶锈基因部署研究

 利用已知抗叶锈基因的小麦近等基因系(或单基因系),推导了来自中国3大麦区(东北春麦区、华北平原冬麦区、江淮半冬麦区)的主要小麦品种,待推广品种(系)和抗源材料中可能含有的抗叶锈基因,分析了3大麦区小麦叶锈菌群体的毒性基因。研究结果表明,东北春麦区的小麦品种可能含有的抗叶锈基因主要有Lr16、Lr20、Lr17等11个;华北平原冬麦区的小麦品种,可能含有的抗叶锈基因主要是Lr26等7个,江淮麦区的小麦品种可能含有的抗叶锈基因主要是Lr3Bg、Lr10、Lr26等9个。对3大麦区小麦叶锈菌群体的毒性基因分析表明,V1、V2d、V3、V10、V26、V33等13个基因是3大麦区的优势毒性基因,但个别毒性基因在3大麦区的出现频率仍有较大差别。根据基因对基因概念,在基因部署上建议,东北麦区减少含单个无效抗病基因的品种如90-05744、91-1179、东农88-5797等的种植面积,适当控制含Lr20、17、15、30、3Ka的品种,增加沈免系统及小冰麦系统的种植面积;华北麦区增加含Lr14a、14ab、15的品种的种植面积,如CA9069、CA8646、CA9070、C₄⁸⁹和冀87-5108等,减少含单个Lr26的品种的种植面积,江淮麦区适当减少肖农12(Lr3Bg)、偃师9号(Lr26)、8870(Lr26)等含单个无效抗病基因的品种,适当增加含Lr2b、3Ka、30的品种如内乡5号、宁8931等的种植面积。本文初步讨论了不同生态区小麦叶锈菌的基因鉴定系统。     

甘肃36个小麦生产品种抗叶锈病基因分析及成株期抗性评价

为明确甘肃省主要小麦品种可能含有的抗叶锈病基因状况,用来自甘肃不同地区的22个小麦叶锈菌生理小种,在苗期对测试品种进行抗叶锈基因推导,并对这些材料进行成株抗叶锈性鉴定。结果表明,在已知抗叶锈病基因中,Lr2B、Lr13、Lr16、Lr22A、Lr30和Lr14B等基因以单基因或基因组合的形式分别分布在‘灵选6号’‘会宁15’‘兰天37’‘陇鉴113’‘兰天151’‘兰天134’和‘兰天40’等7个小麦品种中。‘陇鉴111’‘兰天31’‘陇鉴9343’‘天选67’和‘天选65’等14个品种可能含有与供试已知基因不同的抗性基因,‘中梁35’‘陇鉴110’‘陇原931’和‘天选57’等15个小麦品种推导其不含有供试的抗叶锈病基因。成株期抗叶锈性鉴定表明:‘陇原931’‘陇鉴9343’‘天选57’‘天选67’‘兰天31’‘临麦22’‘兰天134’‘兰天151’‘陇鉴113’‘陇麦838’和‘中梁35’具有较好的成株期抗性,具有抗叶锈病应用潜力。     

三十九个小麦品种(系)抗小麦叶锈菌基因分析

 分析了39个小麦品种(系)与17个抗小麦叶锈菌近等基因系对21个叶锈菌培养物的反应。确定了9个品种可能含有的抗小麦叶锈菌的Lr基因。这些基因分别是Lr1,Lr3,Lr10,Lr14a,Lr14b,Lr16,Lr17,Lr18,Lr21和Lr26。     

云南小麦条锈菌群体对18个抗条锈近等基因系的毒性分析

为监测云南省小麦条锈菌群体毒性及小麦抗条锈基因的有效性动态,2016年采用18个抗条锈近等基因系鉴别寄主对云南省9个州市的136个小麦条锈菌株进行毒性分析,并按八进制法对小种进行命名。结果表明,云南省小麦条锈菌群体毒性丰富,共鉴定出64个小种类型,其中居于前2位的小种是550273和550073,出现频率分别为28.68%和11.76%,是本年度优势小种;其它小种出现频率均在4.41%以下,为次要小种。条锈菌群体对Yr5、Yr10、Yr15、Yr32四个抗条锈基因的毒力频率均为0,对Yr24、Yr Tr1、Yr8、Yr17四个抗条锈基因的毒力频率在0.74%~11.76%之间,表明这8个基因是云南省当前有效的抗条锈基因;对Yr27的毒力频率为52.94%,对Yr1、Yr6、Yr7、Yr9、Yr43、Yr44、Yr SP、Yr Exp2、Yr Tye九个抗条锈基因的毒力频率为77.94%~91.91%,表明这10个抗条锈基因的抗性已减缓或丧失,说明这些基因在云南省已失效。     

江苏省重要小麦品种抗叶锈病和秆锈病基因初步分析

作者分别选用15个具不同毒性基因组合的叶锈菌系和10个具不同毒性基因组合的秆锈菌系推导分析了江苏省26个重要小麦品种(系)所携带的抗叶锈病和抗秆锈病基因。在供试的39个已知抗叶锈病基因(或基因组合)和44个已知抗秆锈病基因中,推导出了Lr1、Lr10、Lr13、Lr16、Lr26、Lt13 3Ka等6个抗叶锈病基因(或基因组合)和Sr5、Sr6、Sr7b、Sr8a、Sr9e、Sr10、Sr13、Sr14、Sr15、Sr17、Sr20、Sr23、Sr27、Sr28、Sr29、Sr31、SrTmp等17个抗秆锈病基因,以单基因或基因组合的形式分别分布在20和24个小麦品种(系)中,其中Lr16、Lr26和Sr5、Sr23、Sr31是供试材料的主要已知抗叶、秆锈病基因。初步发现一些品种(系)携带有Lr13和Sr31等已知持久抗锈基因(或基因组合)及不同于本研究所用的已知基因的未知基因。     

2011-2012年度中国六省小麦叶锈菌群体毒性分析

 为明确2011-2012年度云南、四川、青海、陕西、甘肃和河南小麦叶锈菌的毒性特点,用31个近等基因系或已知抗病基因品种为鉴别寄主,对从六省采集的180份小麦叶锈菌标样进行了苗期毒性分析,共鉴定出62个致病类型,主要包括SHJ(10%)、THT(8.9%)、PHK(6.1%)、SHN(5%)、PHT(4.4%)、SHD(4.4%)、PCH(3.9%)、THP(3.3%)和THK(3.3%)。其中对Lr2c、Lr10、Lr14a、Lr14b、Lr33和Lr36的毒性频率均超过75%,说明这些抗病基因的利用价值已经不大;对Lr9、Lr19、Lr24、Lr25、Lr28、Lr29、Lr38和Lr42的毒性频率低于30%,说明其在生产中仍然有效;对Lr2a、Lr3、Lr3bg、Lr20、Lr30和Lr32的毒性频率在六省中差异较大。毒性多态性结果表明云南和四川的小麦叶锈菌群体毒性多态性较高,其次为河南、甘肃和陕西,青海的毒性多态性最低。     

冬小麦品种北京837抗叶锈病基因的染色体定位研究

 1990~1993年间,引用中国春全套单体系列和抗叶锈病小麦近等基因系(或单基因系)为材料,采用单体遗传分析和基因推导相结合的方法,对冬小麦品种北京837抗叶锈病基因进行染色体定位研究,明确其对生理小种叶中1号的抗性系由分别位于染色体1B和6B上的两个显性互补基因所控制。位于1B染色体上的基因可能是Lr26,位于6B上的可能是Lr3a,二者可抵抗我国小麦叶锈菌群体中的部分生理小种(或毒性基因组合)。     

我国25个小麦品种抗秆、叶锈基因初步分析

 本文采用基因推导法分析了我国25个重要小麦生产品种和抗源材料抗秆、叶锈菌的基因型。在供试的19个抗秆锈基因中,推导出了Sr5,Sr6、Sr7b、Sr8a、Sr9b、Sr31等6个基因,分布在20个小麦品种中;在14个抗叶锈基因中,推导出了Lr1、Lr2C、Lr10、Lr18、Lr26等5个基因,分布在11个小麦品种中。Sr5、Sr31、Lr2c和Lr26是供试品种的主要抗锈基因。     

春小麦品种青春221抗叶锈性遗传分析

为明确青春221中抗叶锈病基因的有效性及其遗传机制,以青春221为父本,分别与感病品种铭贤169和Thatcher以及小麦抗叶锈病近等基因系Lr1、Lr3和Lr23的载体品系杂交,获得F1、F2和F3代群体后,分别在苗期和成株期进行抗病性测定。苗期,青春221对致病类型FGJ/QP、SHJ/GN和PHT/RP的抗病性分别由显性抗叶锈病基因Lr1、Lr3和Lr23控制,对致病类型BGD/HL的抗病性则由上述3对显性抗病基因独立或重叠作用控制,与Thatcher杂交后,青春221中的Lr23趋于隐性遗传并被Thatcher中的1对显性抑制基因抑制;成株期,青春221对优势致病类型PHT/RP和THT/TP混合菌种的抗病性由显性抗叶锈病基因Lr23控制,而Lr1和Lr3均不起作用。     

春小麦品种沈免2063抗叶锈性遗传分析

为明确春小麦品种沈免2063所含抗叶锈病基因的对数、身份、显隐性和互作关系,以沈免2063为父本,分别与感病品种Thatcher及小麦抗叶锈病近等基因系Lr9、Lr19、Lr24、Lr25、Lr28、Lr42和Lr43的载体品系杂交,获得F1、F2和F3代群体后,分别在苗期和成株期进行抗病性测定。结果表明:沈免2063含有3对显性遗传且相互独立作用的抗叶锈病基因Lr9、Lr19和Lr25,在苗期,沈免2063对致病类型CBG/QQ的抗病性由Lr9和Lr25控制,对PHT/RP的抗病性由上述3对抗叶锈病基因控制;在成株期,沈免2063对优势致病类型PHT/RP和THT/TP等比混合菌种的抗病性由上述3对抗叶锈病基因控制。Lr9、Lr19和Lr25在育成品种中出现频率很低,目前尚很有效,但这3个基因均为典型的垂直抗病性基因,应进行基因布局、基因轮换等科学组配,才能延长其使用寿命。     

116个小麦品种（系）抗叶锈基因Lr9-Lr26、Lr19-Lr20的复合PCR检测

[目的]建立简单、快速、有效的小麦抗叶锈基因复合PCR体系,从而提高分子标记辅助选择效率。[方法]以28个‘Thatcher’为背景的近等基因系和16个已知基因载体品系作为试材,测试了小麦抗叶锈病基因Lr9、Lr26、Lr19和Lr20的STS标记特异性,通过优化PCR反应体系和循环条件,构建了抗叶锈基因Lr9-Lr26和Lr19-Lr20的复合PCR检测体系。对116个小麦品种(系)所含有的抗叶锈病基因进行了分子检测。[结果]供试品种均不含有Lr9和Lr20,47个品种含有Lr26(基因频率为40.5%),‘中梁22’含有Lr19。经反复验证,Lr9-Lr26和Lr19-Lr20复合PCR技术检测结果可靠,且与上述单个分子标记检测结果一致。[结论]建立的Lr9-Lr26和Lr19-Lr20的复合PCR检测体系可以准确、稳定、高效地检测小麦抗叶锈基因Lr9、Lr26、Lr19和Lr20。     

‘中4’抗条锈性特点及其在抗病育种中的利用价值

小麦种质资源材料‘中4’是我国重要的小麦抗条锈亲本材料。自1994年以来连续多年进行接种鉴定和自然诱发鉴定,发现‘中4’在苗期及成株期对接种及自然诱发的条锈菌均表现免疫,抗病性表现优异。2007-2011年选用1 893份甘肃省小麦条锈菌单孢菌系进行毒性分析,仅有9个菌系对其有毒性,占0.49%。苗期接种26个国内外具有不同毒性谱的条锈菌单孢菌系,基因推导分析含有未知抗病基因。在育种中具有较好的利用价值,值得进一步研究利用。     

小麦条锈菌中国鉴别寄主阿勃抗条锈病基因遗传分析

阿勃是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主之一,该研究采用经典遗传分析、单体分析等方法,通过不同条锈菌系鉴定,系统分析了阿勃抗条锈性的遗传基础及抗性特点.结果表明,在常温条件下,阿勃在苗期对中国小麦条锈菌系水源致病类型1(Su-1)和印度菌系79009的抗性均由2对抗条锈病基因控制,属细胞核遗传,抗79009茵系的2对基因分别定位在3B和7B染色体上,是与已知抗条锈病基因不同的未知新基因,分别暂定名为YrAbb1和YrAbb2.     

我国40个小麦品种抗叶锈性研究

 选用11个具不同毒性基因组合的叶锈菌致病类型推导分析了1998~1999年度国家小麦区域试验40个品种所携带的抗叶锈病基因状况。在供试的39个已知抗叶锈基因(或基因组合)中,推导出Lr1、Lr2c、Lr3bg、Lr10、Lr13、Lr14a、Lr16、Lr23、Lr26、Lr32等10个抗叶锈基因,分布在24个品种中,有11个品种携带未知抗叶锈基因,5个品种不具有苗期抗叶锈基因。选用BBB、DHS、PGT和PHT等4个叶锈菌致病类型并设置5/10℃、15/20℃、25/30℃(黑暗/光照)3种不同的温度条件,研究了40个供试品种的抗性稳定性。结果表明,在这些品种中有15个品种的侵染型表现稳定或较稳定,3个品种表现为高温抗性,2个品种表现低温抗性,其余20个品种存在明显的品种、菌系和温度三者的相互作用;利用6个叶锈菌混合优势小种在田间进行成株期抗叶锈性鉴定结果表明,在40个供试品种中有21个品种具有良好的抗性,其中,至少有6个品种表现为慢锈性,有4个品种表现为明显的成株抗性,有4个品种可能携带成株抗性基因Lr34。文中还对几个主要抗叶锈基因的抗性特点及其利用价值等进行了讨论。