2011年西藏地区小麦条锈菌生理小种群体结构分析

为了解西藏地区小麦条锈菌生理小种群体结构,2011年对采自西藏地区的130份小麦条锈菌标样进行鉴定并进行了群体结构分析。结果表明,西藏地区小麦条锈菌群体结构复杂,小种类型丰富;共监测到26个小种(类型),分别是CYR17、CYR18、CYR19、CYR20、CYR26、Lov10-2、Lov10-3、Lov10-14、Lov10-15、Lov13-4、CYR31、CYR32、HY-6、HY-13、CYR33、Su11-1、Su11-2、Su11-3、Su11-4、Su11-5、Su11-6、Su11-8、Su11-10、Su11-25、Su11-35、Su11-45。其中,CYR32频率最高,达到31.54%;其次为CYR33,频率为28.46%;跟随其后的Su11-1和Su11-4频率均为6.15%。这4个小种为西藏地区优势小种,是当前西藏地区抗条锈病育种的主要考虑对象。其他小种(类型)频率均低于5%。毒力频率分析表明,Yr1、Yr3、Yr6、Yr9、YrA等抗性基因在西藏地区已经失效。     

2013年鄂西北小麦条锈菌群体毒性结构分析

为了解鄂西北地区小麦条锈菌群体的毒性组成及多态性分布,对2013年分离自鄂西北冬繁区的109份小麦条锈菌标样进行了毒性结构分析。结果发现,鄂西北小麦条锈菌毒性结构复杂,109份标样共鉴定出13个已知的生理小种,其中CYR 33及CYR 32出现频率分别为44.95%和38.53%,为当地优势生理小种;其余11个生理小种频率均低于3%;致病型以Hybrid 46和水源11致病类群为主。鄂西北小麦条锈菌毒性多样性水平具有显著差异,在物种水平上,多态性位点百分率为68.42%,Nei’s遗传多样性指数为0.14,香农信息指数为0.24;在群体水平上,丹江口、枣阳点小麦条锈菌的毒性多样性水平最高,多态性位点百分率为57.89%;荆州、潜江点的毒性多样性水平最低,多态性位点百分率为5.26%。被测菌的毒性相似系数在0.94~1.00之间。相似系数阈值在0.95时,12个群体可被分为3个较大的毒性类群。     

2015年湖北省小麦条锈菌群体结构及多样性分析

为了明确湖北省小麦条锈菌生理小种的构成以及变化动态,利用中国鉴别寄主对2015年采自湖北省6个地(市)的102份条锈病标样进行了群体结构分析,鉴定到已知条锈菌小种(类型)19个,其中CYR33和CYR32是湖北省的优势小种,出现频率分别居第一位(40.2%)和第二位(17.65%),其他小种(类型)以水源11类群、Hybrid 46类群以及贵农22类群为主,首次从湖北省标样中监测到贵农22菌系,其出现频率为17.64%.群体多样性研究结果表明,被测条锈病标样在物种水平上的Nei's基因多样性指数(H)为 0.19,Shannon's信息指数(I)为0.31,表明湖北省小麦条锈菌毒性多样性比较丰富.UPGMA聚类分析结果表明,湖北省小麦条锈菌群体毒性遗传相似系数范围为0.95~0.99,相似系数较高,遗传距离较小,群体之间交流广泛,并且毒性遗传结构与地理距离无相关性.     

陇南不同区域内两个小麦品种上条锈菌群体的毒性分析

为了解陇南越夏区内小麦品种铭贤169和小偃22上条锈菌的毒性组成及遗传多样性,利用19个中国小麦条锈菌鉴别寄主对陇南4个越夏区内两个小麦品种上采集分离的236个单孢菌系进行毒性分析。结果表明,陇南越夏区小麦条锈菌群体毒性结构复杂,不同区域间毒性多样性存在显著差异。在236个菌系中,198个被鉴定为13个已知小种(致病型),其中CYR32和CYR33为优势小种,频率分别高达30.51%和29.24%;其他11个小种(致病型)主要是水源11类群和Hybirde 46类群,频率较低,不足5%。另外38个菌系是能稳定侵染贵农22的新菌系,可归为两类,分别具有CYR32和CYR33致病特点,频率分别为7.20%和8.90%。所以当前抗病育种应以CYR32和CYR33为主,兼顾水源11、Hybirde 46、V26等其他致病类群。在铭贤169上,条锈菌群体毒性Nei’s基因多样性指数和香农信息指数分别为0.20和0.33,在小偃22上分别为0.17和0.28,说明铭贤169上的条锈菌群体毒性多样性高于小偃22,这种差异可能是寄主的定向选择作用和环境条件共同作用的结果。     

小麦品种绵麦37对条锈病和白粉病的抗性

为了解小麦品种绵麦37在当前生产和抗病育种上的利用价值,通过室内和田间试验,对该品种进行了苗期和成株期的条锈病和白粉病抗性鉴定和评价。结果表明,在苗期接种的846份采自甘肃省不同地区及邻近周边麦区的条锈菌样中,51份菌株对绵麦37具有致病性,占总菌样数的6.03%;所用的条锈菌样中,生理小种及致病类型包括CYR33、CYR32、Su11-2、Su11-3、Su11-4、HY8、HY9、HY4、G22-9和G22-14,这些小种及致病类型主要分布在甘肃、四川及陕西等地,尤以四川、甘肃陇南等地出现频率较高。在成株期随着以G22-9和G22-14为代表的贵农类群出现频率的进一步升高,绵麦37已逐步在甘肃陇南田间丧失抗条锈性,但对白粉病抗性表现较好,尚可作为抗源材料进一步利用。     

新疆新源县小麦条锈菌生理小种鉴定

为了明确新疆新源县小麦条锈菌生理小种的构成,于2018年在新源县采集100份小麦条锈菌标样,利用19个中国鉴别寄主对标样进行生理小种鉴定。结表果明,37份标样未明确鉴定,63份明确鉴定的标样中鉴定出23种已知生理小种类型,其中条中33号、条中32号和条中34号发生频率较高,其频率分别为17.5%、11.1%和11.1%,为当地的优势生理小种,其余的生理小种鉴出频率低于7%;致病类群以水源11、Hybird 46和贵农22类群为主,出现的频率分别为33.3%、25.4%和22.2%;毒性基因v9、vsu、v3b+4b和v10的发生频率分别为85.7%、79.3%、43%和22.2%,其中v9和vsu发生频率高于75%,表明抗性在逐渐丧失。新疆新源县的小麦条锈菌生理小种类型丰富,但演化过程滞后于内地;条中34号生理小种已呈显著上升趋势。监测结果可对预测新疆小麦条锈病的发生流行及抗病育种提供理论依据。     

134份四川小麦品种(系)的条锈病抗性评价

小麦条锈病是四川小麦生产中的第一大病害。为了系统掌握四川小麦品种和后备品系的条锈病抗性水平,给四川乃至全国小麦抗条锈病育种及品种的合理布局提供参考信息,利用7个条锈菌流行小种对134份四川审定品种和后备品系的苗期和成株期条锈病抗性进行鉴定。结果表明,四川小麦品种(系)在苗期对7个条锈菌小种CYR31、Su11-7、CYR29、Su11-4、CYR32、CYR33和V26(新致病类型)的抗性频率分别为92.4%、92.5%、89.3%、89.4%、87.3%、85.0%和82.8%;其中,76份品种(系)抗所有小种,占56.0%;此外,条锈菌新致病类型V26对四川小麦品种(系)的毒性已经超过当前的优势小种CYR32和CYR33。根据抗谱分析结果,将所有品种(系)分为四大类。其中,66.4%的品种(系)为全生育期抗性,17.9%为成株期抗性,9.7%表现为苗期抗性,6.0%表现为感病。表明四川小麦品种(系)整体抗性水平较高,但抗病类型相对单一。因此,需要进一步拓宽抗源,提高抗病基因的多样性;同时应逐步开展全生育期抗病基因和成株期抗病基因聚合育种,以提高品种抗病的持久性。     

2016-2017年陕西省小麦区试品种（系）综合抗病性鉴定与评价

为了解2016-2017年陕西省区试的137份小麦品种(系)对条锈病、白粉病和赤霉病的综合抗病水平,以当前我国小麦条锈病主要流行小种CYR32、CYR33和CYR34混合菌株、小麦白粉菌混合菌株和小麦赤霉病强致病力菌株为病原,对区试品种(系)进行成株期人工接种鉴定。结果表明,137份区试材料中,有2份材料对条锈病、白粉病和赤霉病兼具抗性,占供试材料的1.5%,分别为西农238和西农928;6份材料对条锈病和白粉病兼具抗性,占供试材料的4.4%;对条锈病、白粉病和赤霉病表现高抗的材料（含免疫/近免疫）分别占供试材料的34.3%、2.9%和0.7%,中抗品种分别占35.0%、4.4%、33.6%,中感品种分别占21.9% 、8.0% 、30.7%,高感品种分别占8.6%、84.7%、35.0%。陕西省区试小麦品种（系）对条锈病的抗性整体较高,对白粉病和赤霉病的抗性相对较差。     

河北省玉米大斑病病菌小种生理分化研究

1992～1993年从河北省6个地区采集玉米大斑病标样123分，分离出玉米大斑病菌株109份，经玉米大斑病菌生理小种鉴别寄主鉴定，1号生理小种出现频率最高为65.1%，2号生理小种出现频率为28.4%。2号生理小种在河北省已经普遍存在，其中唐山、承德、保定出现频率较高，分别为36.4%、31.6%和30.4%．鉴定结果还可看出，从带Ht’单基因的玉米杂交种所采集的标样上2号小种出现频率较高为58.7%。2号生理小种的出现，已对带Ht’单基因玉米杂交种造成了严重威胁，应加强抗2号小种玉米自交系的鉴定筛选及杂交种选育工作。     

一粒小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代抗条锈病鉴定及抗性株系的筛选

为了开拓小麦抗条锈病基因资源,利用中国流行的小麦条锈菌生理小种CYR23、CYR25、CYR27、CYR29、CYR31、CYR32和水源11致病型Su-11-4、Su-11-7和Su-11-14,对一粒小麦(T.monococ- cum)与葡萄牙野燕麦(Avena fatua L.)杂交后代(简称"一粒葡")进行成株期和苗期抗病性鉴定,分离筛选出8个抗性稳定的株系:YLP-7、 YLP-1-1、 YLP-1-6、YLP-9-3、 YLP-9-8、 YLP-15-1、 YLP-15-4 和 YLP-16-4,这些抗性株系对所有参试条锈菌小种都表现为免疫或近免疫,表明"一粒葡"材料具有较强的条锈病抗性,可作为抗源用于小麦抗病育种.     

4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的分子细胞遗传学鉴定

为了给小麦育种提供新的种质资源,对4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体(AABBA^uA^u)的农艺性状、染色体组成及高分子量谷蛋白亚基组成进行了鉴定。农艺性状调查结果表明,4份双二倍体的株高介于108.45~129.43 cm,分蘖数介于7.3~17.5个,穗长介于10.23~12.17 cm,小穗数介于16.26~22.06,自交结实率介于37.77%~70.46%;4份双二倍体对目前的流行条锈菌混合生理小种(条中31、条中32、条中33、条中34和水源11-4)均表现为高抗。利用寡核苷酸序列探针Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pTa535-1、Oligo-pTa71-2、pTa-713和简单重复序列探针(AAC)5进行FISH分析,可区分出圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的42条染色体。花粉母细胞染色体配对观察表明,在这些双二倍体的减数分裂中期I,染色体大多配对成二价体,仅有少量的单价体、三价体和四价体。SDS-PAGE分析表明,来自于乌拉尔图小麦TA#831的1Ay亚基在双二倍体Syn-TAU-2中得到了表达,但其迁移率发生了变化;来自于PI428270和PI428274的1Ax和1Ay亚基分别在双二倍体Syn-TAU-3和Syn-TAU-4中得到了表达。这些双二倍体可作为新的资源材料用于普通小麦的遗传改良。     

南农92R系列小麦种质在甘肃陇南的条锈病和白粉病抗性表现及其利用价值

为了解南农92R系列小麦种质在甘肃陇南抗条锈病和白粉病的表现及其利用价值，本研究以南农92R系列小麦种质92R137、92R178为供试材料，以铭贤169为对照小麦品种，于2009年和2018年进行苗期和成株期抗条锈病和白粉病人工接种鉴定，于1999－2019年进行条锈病和白粉病自然诱发鉴定。结果发现，人工接种鉴定试验中，两个种质在2009年对条锈菌供试小种（菌系）在苗期、成株期的反应型均为0型，抗病性表现为免疫，2018年对条锈菌供试小种（菌系）CYR32、CYR33和中4的反应型为0型，抗病性表现为免疫，对CYR34及G22-14和混合菌的反应型为3~4型，表现为中感或高感； 2009年和2018年两个种质对白粉病均保持免疫到中抗水平。自然诱发试验中，自2012年始，两个种质对条锈病的反应总体上均呈感病趋势，反应型最高为4型；但两个种质对白粉病的抗性表现稳定，一直保持免疫到中抗水平。这些结果表明，92R137和92R178在甘肃陇南已不能作为抗条锈病种质资源利用，但仍可作为抗白粉病一线资源材料利用。     

化学调控剂不同施用方式对小麦抗冻性的影响

小偃22是陕西省主栽小麦品种之一,具有一定的耐条锈病性。为了明确小偃22耐条锈病性的生理机制,为利用生理指标变化进行耐病性小麦品种的鉴定提供依据,以小麦条锈菌条中32号小种接种小偃22和对照品种铭贤169,用LI6400型光合系统仪分别对小麦发病旗叶的光合作用和蒸腾作用等生理指标的日变化进行监测。结果表明,受条锈菌侵染后,小偃22和铭贤169叶片光合作用和蒸腾作用与健叶相比均有所变化,表现为光合速率降低,细胞间隙CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等有所升高。小偃22病叶的水分代谢较健叶的变化幅度小于铭贤169,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的变化幅度与铭贤169差异明显,说明小偃22感病后能维持较高的光合速率、水分利用效率和较低的蒸腾速率,起到一定的生理补偿作用,以降低条锈菌侵染造成的危害,进而起到较好的抗病保产效果。     

湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态

条锈病是小麦的主要病害之一,严重威胁小麦的安全生产。湖北襄阳是我国小麦条锈菌的主要冬繁区之一,可以向我国东部和北部麦区提供菌源。为明确襄阳地区小麦条锈菌夏孢子数量动态变化规律,更科学制定小麦条锈病的监测预警和防控策略,本研究利用孢子捕捉仪及TaqMan RT-qPCR方法,2019-2021年对襄阳地区空气中条锈菌夏孢子数量进行了连续监测。结果表明,襄阳地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在4-5月和10-11月,且不同年份孢子数量和高峰期持续时间差异较大。相关性分析发现,条锈菌夏孢子数量与空气温度及日照时数呈显著正相关关系(P<0.05)。     

小麦抗条锈基因Yr1和Yr2分子检测体系研究

为建立小麦抗条锈病基因分子检测体系,分别以Yr1和Yr2紧密连锁的标记为检测标记,以Sull-1、CYR29、CYR32、CYR33和V26/CM42为小麦条锈菌鉴别菌株,构建Yr1和Yr2分子检测体系,并对181份小麦高代系材料进行了抗病鉴定和Yr1和Yr2基因分析。结果表明,gwm372和gwm382可作为Yr1的检测标记;wmc364可作为Yr2的检测标记;5个鉴别菌株对Yr1和Yr2具有较好的区分能力。Yr1和Yr2基因在181份小麦高代系材料中比例较低,表明这两个基因在我国小麦抗病育种过程中丢失严重。     

高抗白粉病和条锈病小麦-卵穗山羊草衍生后代1003的分子细胞遗传学鉴定

卵穗山羊草中蕴含着许多小麦改良所需的优良基因,是小麦重要的三级基因库。为了解其更多遗传特性,本研究利用细胞学、原位杂交、分子标记、形态学和抗病性鉴定等技术对小麦-卵穗山羊草SY159的衍生后代1003进行鉴定。细胞学鉴定结果表明,1003含有44条染色体,减数第一次分裂中期含有22个二价体且配对良好,减数第一次分裂后期含有44条染色体且均等分离;基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)分析显示,1003含有42条小麦染色体和2条卵穗山羊草染色体;EST和PLUG分子标记分析表明,导入的染色体属于7M染色体;荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)分析表明,1003中含有38条与中国春标准核型相一致的染色体,4A、5A和7M的FISH信号有变异;苗期抗病性鉴定结果表明,1003对白粉病生理小种E09免疫,对条锈病生理小种条中23(CYR23)高抗;形态学调查表明,1003的农艺性状介于双亲之间,千粒重高于双亲。因此,1003是一个具有白粉病和条锈病抗性的小麦-卵穗山羊草二体异附加系,可为小麦品种改良和抗病育种提供新的种质资源。