青藏春冬麦区93份小麦地方种质条锈病抗性评价及抗病基因分子鉴定

为应对当前条锈菌强毒性小种对中国小麦生产带来的威胁,本研究通过鉴定来自青藏春冬麦区的93份小麦地方种质对中国当前条锈菌流行小种或致病类群在苗期和成株期的抗性水平,检测其可能携带的条锈病抗性基因,为培育小麦抗条锈病新品种提供抗源。利用条锈菌流行小种条中32号(CYR32)和条中34号(CYR34)对93份来源于青藏春冬麦区小麦地方品种进行温室苗期抗性鉴定,并于2015—2016、2017—2018和2018—2019年度在四川崇州和绵阳共4个田间环境下,利用由条锈菌流行小种(CYR32、CYR33、CYR34)、水源致病类型(Su11-4、Su11-5)、贵农22致病类型(G22-14)组成的混合菌进行成株期抗性鉴定。同时利用Yr5、Yr10、Yr18、Yr24 (=Yr26)、Yr48、Yr65和Yr67共7个已知抗条锈病基因紧密连锁的侧翼分子标记或功能标记进行检测。抗性鉴定结果表明, 4份(占4.30%)种质对CYR32表现苗期抗性; 3份(占3.26%)对CYR34表现苗期抗性;其中1份种质(白颖无芒小麦)对CYR32和CYR34均表现苗期抗性。10份种质(占10.75%)在4个田间环境中均表现成株期抗性。分子检测结果表明,可能携带Yr18、Yr48和Yr65的种质分别有11份、40份和1份。其中, 7份可能同时携带Yr18+Yr48基因; 3份未检测出供试已知Yr基因,推测其可能携带其他已知或未知条锈病抗性基因。上述研究结果表明,青藏春冬麦区小麦地方种质对中国当前条锈菌流行小种或致病类群的抗性整体水平较低,其携带抗性基因的多样性也较低;建议对表现良好抗性且可能携带未知抗性基因的地方种质进行发掘并利用其加快育种。     

78份四川小麦育成品种(系)条锈病抗性鉴定与抗条锈病基因分子检测

四川省是小麦条锈菌新小种产生的重要地区之一,了解2016年以来四川小麦育成品种(系)对当前流行的条锈菌生理小种和致病类型的抗性水平以及明确其抗条锈病基因的分布状况,可为四川育种防控小麦抗条锈病和品种布局提供理论依据。本研究选择2个小种CYR32和CYR34对78份四川小麦育成品种(系)进行苗期鉴定,利用当前小麦条锈菌优势小种CYR32、CYR33、CYR34,以及贵22-14、贵农致病类群等混合菌进行成株期人工接种鉴定,并利用19个抗条锈病QTL和基因QYr.nwafu-4BL、Yr5、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr78、Yr80和Yr81的分子标记对供试材料进行抗条锈病基因检测。结果表明,在78份供试材料的苗期鉴定中,对CYR32表现出抗性的有60份,占76.92%;对CYR34表现出抗性的有40份,占51.28%;同时对CYR32和CYR34表现抗性的有36份,占46.15%。78份小麦品种(系)在成株期均表现抗条锈病,其中绵麦835、蜀麦1743、蜀麦1829和蜀麦1868表现为免疫。苗期和成株期抗病性鉴定结果表明,成株期抗性材料有42份,占53.85%;全生育期抗性材料有36份,占46.15%。分子检测结果表明,可能携带QYr.nwafu-4BL、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr39、Yr41、Yr65、Yr67、Yr78、Yr80和Yr81的材料分别有5、5、45、2、30、5、30、39、3、2、22、8、23、6和24份。同时携带2~6个抗条锈病基因的聚合材料分别有24、22、11、14和3份,占94.87%。所有供试品种(系)均未检测到Yr5、Yr10、Yr36和Yr48,仅西科麦18未检测到上述19个抗条锈病基因,可能携带其他已知或新的条锈病抗性基因。本研究鉴定了78份四川小麦育成品种(系)对条锈病抗性水平整体较好,明确了其携带的抗条锈病基因,为利用其培育持久抗性小麦品种提供了科学依据。     

从美国引进的小麦抗锈品种的抗锈性测定和我国及美国小麦叶锈菌的毒性比较研究

1981年在河北农业大学温室分别用中国小麦叶锈菌4个小种360、376、377和60对从美国引进的13个抗锈品种进行了抗叶锈性测定,在河北省植保所田间进行了成株期对叶、条锈的抗性测定.1982年在美国堪萨斯州立大学温室分别用美国的小麦叶绣菌培养物PRTUS1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、13和19对13个品种中的9个进行了抗叶锈性测定.苗期测定结果指出,其中3个品种Kans 63324,STW 646407和II-11996-4R-SM-1R对所测的中国小种都表现抵抗,但对美国的培养物大多数抵抗,而在所测的9个品种中没有对所有美国培养物都抵抗的.在对比两国之间中国小麦叶锈菌小种和美国小麦叶锈菌培养物的毒性时进一步指出,有些品种犹如LA1415,STW597725和STW597947对美国的少数培养物抵抗,而对所有的中国小种感染.田间试验用小麦条锈菌小种19和21接种指出品种NB61975、NB66523和STW597944对条锈是免疫的,NB61977和II-119966-4R-SM-1R是高抗的.     

甘肃省50个主要小麦品种(系)苗期抗条锈基因推导及成株期抗病性分析

选用26个来自国内外具有不同毒性谱的条锈菌菌系,对50个甘肃省主要生产品种(系)及抗源材料进行苗期条锈病抗性鉴定,结合系谱分析,分析推导其所含抗条锈基因,同时对43个品种(系)进行了分子检测。推导分析结果表明,中梁25含有Yr3及未知抗病基因;兰天20含有Yr3a+Yr4a+Yr16及未知抗病基因;Y9220-12含有Yr9+YrCle及未知抗病基因;兰天14、陇原932、陇育216及陇原992含有Yr9及未知抗病基因;陇鉴9343、93保4-4、天选43、贵农22含有Yr10+YrMor;兰天19含有Yr12及未知抗病基因;兰天17、95-111-3、98-178-3-2-4、92R137含有Yr26。分子检测结果发现兰天21等14个品种(系)含有Yr9,兰天17、92R178含有Yr26。其余品种(系)含有未知抗病基因。田间抗性鉴定及监测结果显示,供试品种苗期抗条锈性和成株期抗条锈性结果不完全一致,兰天16等10个品种(系)可能具有成株抗性,兰天14等10个品种(系)可能具有慢条锈性。     

持久抗条锈病小麦品种抗性特点及其在我国的利用价值

对18个国际上已经报道的可能具有持久抗小麦条锈病的品种进行苗期、 成株期和温敏微效 基 因抗性的测定与分析结果表明, 大部分持久抗性品种虽然在苗期感病, 但绝大部分在成株 期表现出了较强的抗病性, 苗期表现抗病的品种成株期也表现抗病。 成株抗病基因和温敏 微效基因所决定的抗性是成株期较高抗性水平的重要组成部分     

11份贵州省小麦区试品种对叶锈病、条锈病和白粉病的田间表型抗病性鉴定

采用大田品种诱发结合自然发病的方法,鉴定2020—2021年参加贵州省小麦区域试验的小麦品种（系）对锈病和白粉病的抗病性情况,分析11个品种对锈病和白粉病的抗性与表型性状的相关性,为评估区试小麦品种对锈病和白粉病的抗性及小麦白粉病和锈病抗性育种提供支持。在11个参加小麦区试材料中,表现为抗白粉病的有10个品种,占11份鉴定材料的90.91%,其中7个品种表现为免疫或高抗病性、3个品种表现为中抗病性;11个品种都表现为抗条锈病,占鉴定品种的100%,其中1个品种表现为免疫、9个品种表现为高抗、1个品种表现为中抗;11个品种都表现为抗叶锈病,占鉴定品种的100%,其中1个品种表现为完全免疫、6个品种表现为高抗、4个品种表现为中抗;在参加试验的11个品种中有10个品种对叶锈病、条锈病和白粉病均表现抗性,占鉴定品种的90.91%,11个区试小麦品种的抗病性存在较小差异。筛选鉴定出对3种病害表现高抗性的5个品种,分别为贵农麦1803、贵农麦20-1、黔1104、贵农19(CK)和贵农麦19-9,可作为抗病育种的优异备选材料。     

抗条锈病基因YrCH5026的遗传分析及分子定位

CH5026是携带中间偃麦草抗病基因的渗入系。为了更好地利用CH5026,拓宽小麦抗性育种资源,对其抗条锈性来源和遗传模式进行了分析,对抗性基因进行了染色体定位并构建了遗传连锁图谱。在苗期和成株期对CH5026及其亲本分别接种条锈菌流行小种CYR31、CYR32和CYR33。结果表明,CH5026在苗期和成株期对这3个条锈菌小种均表现出免疫或近免疫,且与其抗性供体TAI7045及其野生亲本中间偃麦草抗病侵染型相似。对其与感病品种(系)的杂交后代F1、F2、F2:3和BC1群体接种CYR32进行成株期抗性遗传机制分析,证实CH5026对CYR32的抗性由1对显性核基因控制。基因组原位杂交未检测到外源DNA杂交信号。用569对SSR引物对CH5026/台长29的192个F2群体进行分析,发现3个与抗性基因连锁的SSR标记:Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101,抗性基因位点与两翼邻近连锁标记Xwmc382和Xgpw7101的遗传距离分别为6.0,4.7 c M。利用中国春缺四体、双端体材料将该基因及其连锁标记定位在染色体2AS上。通过基因来源及连锁分子标记多态性比较,这个抗条锈病基因与已知定位于染色体2AS上的抗性基因不同,很可能是一个新的抗条锈病新基因,暂将其命名为Yr CH5026。     

70份国外小麦品种(系)的苗期和成株期抗叶锈病鉴定

小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害之一,培育持久抗病品种是最经济、有效和环保的方法。本研究用19个不同毒力的叶锈菌小种苗期接种70份国外引进小麦品种(系)及36个已知抗叶锈病基因的载体品种进行抗性鉴定,同时在2016—2017年度分别于河北保定和河南周口对70份国外引进品种进行田间抗叶锈性鉴定。为进一步检测材料中所携带的苗期和成株抗叶锈病基因,利用12个与已知基因紧密连锁的分子标记进行检测,综合基因推导、系谱分析和分子标记检测的结果,在33份材料中鉴定出15个抗叶锈病基因,包括Lr1、Lr2a、Lr26、Lr3ka、Lr11、Lr17、Lr30、Lr10、Lr14a、Lr2b、Lr13、Lr15、Lr21、Lr44和Lr45,田间鉴定筛选出39份品种表现慢锈性。苗期和田间表现表明,国外品种中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株期抗叶锈病基因,可作为小麦抗叶锈病抗源在抗病育种中加以利用。     

贵农系列小麦新品种的选育

８０年代后期,我们先后育成了贵农１０号,贵农１１号（原名贵丰一号）,贵农１２号等三个小麦新品种。三个品种中均有综抗矮２号,绵阳１１号,苏麦３号,Ａ５５２,Ｍａｒｉｓ ＴｅｍＰｌａｒ等亲本血缘。贵农系列小麦品种均属弱冬性,多穗型品种,每公顷有效穗可达１．５￣１．７万穗,穗粒数４０￣５０料,千粒重４０￣４５ｇ,公顷产达６３００￣７６５０ｋｇ,株高８０￣９０ｃｍ中早熟,穗长方型、长芒、红粒。抗旱,抗寒性强;高抗白粉病、条地为霉病。杆锈病均免疫,籽粒粗蛋白质含量１５．６％￣１７．９％,赖氨酸含量０．４０％￣０．４４％;湿面筋含量２６．５％￣２９．３％;适宜贵州高寒山区及周边省市高寒山区种植推广。自１９８７￣１９９９年,在个品种在省内外累计示范推广面积达１０６．６７万公顷。属贵州省两次大的小麦更新品种。累计增产小麦达３７     

2个小麦品种抗条锈基因遗传分析

采用常规杂交方法,以重要小麦条锈菌鉴别寄主Heines kolben和Struba Dickkopf与冬性小麦感病品种铭贤169杂交、自交和回交,获F1、F2和BC1代种子,根据条锈菌系的毒性谱,选用2E16单孢菌系,在铭贤169上繁殖。苗期抗性鉴定在人工控制的环境中进行。当麦苗第一片叶全展大约7cm时,用扫抹法接种,置于（9±2）℃接种间内黑暗保湿24h后转入低温温室内（温度为昼15~19℃,夜10~14℃）潜育发病,待感病品种铭贤169充分发病时调查侵染型,苗期抗性鉴定,并进行卡方检验,结果表明：供试品种 Heines kolben对条锈菌生理小种2E16的抗性由两对隐性互补基因控制;Struba Dickkopf对小种2E16的抗性由一对显性基因控制。     

小麦抗源兴资9104抗条锈性遗传研究初报

采用常规杂交和基因推导法相结合,在苗期和成株期对小麦优良抗病种质兴资9104进行抗条锈性遗传研究。结果表明,兴资9104至少含有1对显性全生育期抗条锈病基因和1对成株抗条锈病基因,分别控制对条锈菌生理小种条中17号的全生育期抗性和对条中32号的成株期抗性。兴资9104可能携带有YrSK基因。建议在小麦抗病育种中     

小麦新品种绵麦39成株期抗条锈性的遗传分析

绵麦39是绵阳市农业科学研究所育成的小麦新品种,2005年通过四川省品种审定后在大面积生产上推广应用,表现高抗条锈病且抗性稳定。为明确绵麦39抗条锈性遗传基础,本试验选用7个抗病品种（系）和3个感病品种（系）,分别与绵麦39组配成抗×抗、抗×感组合进行遗传分析。结果表明,绵麦39对条锈菌条中32的成株期抗性主要受一对显性基因的控制;绵麦39对条中32号的抗性来源于抗条锈病材料贵农21-1（含有条锈病抗性基因YrGn21）。抗性基因YrGn21与YrCH42、Yr26基因具有等位性关系,而与抗条锈病材料贵农19-4、辽春10号以及CIMMYT材料oxley、96EW39（SW2148）含有的条锈病抗性基因有差异。同时对各抗病品种（系）的抗条锈性进行了探讨。     

苗期及灌浆期抗Bipolaris sorokiniana叶枯病小麦品种（系）鉴定及相关性分析

叶枯病对小麦生产危害严重,麦根腐平脐蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）是小麦叶枯病的主要致病菌。为筛选抗B. sorokiniana叶枯病小麦种质,采用“孢子液喷洒、套袋（罩）保湿”接菌鉴定的方法,于2019-2020年对130个小麦品种（系）进行苗期及灌浆期叶枯病抗性鉴定,同时分析了小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性的相关性。结果表明,130个小麦品种（系）中,苗期抗病材料占32.3%,其中高抗与中抗材料分别为1.5%与30.8%,无免疫材料;感病材料占67.7%,其中中感与高感材料分别为20.8%与46.9%;灌浆期抗、感叶枯病材料分别占11.5%与88.5%,无高抗材料;小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性呈显著正相关关系（r = 0.72）。此结果为抗B. sorokiniana叶枯病的遗传育种与抗病机理研究提供了优异的种质资源;基于苗期抗性与灌浆期抗性的显著相关性,可以通过室内快速准确的苗期叶枯病抗性鉴定预测大田条件下小麦灌浆期的抗性,节省时间,减轻大田鉴定繁重的工作量,并降低环境因素对鉴定结果的影响。     

Pm52——小麦品种良星99抗白粉病基因的有效性

良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为Pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2012-2016年连续5个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。采用Pm52基因紧密连锁分子标记Xgwm120和27个菌株对10个利用良星99培育的品系进行分子检测和抗性分析发现,衡4568、邯农2312、中信麦99和DH51302可能携带Pm52基因,而郑麦369和冀麦729的白粉病抗性基因可能与Pm52不同。石U09-4366、XR4429、衡10-5039和农大3486苗期和成株期都表现感病,不含Pm52基因。这些品种的成株期抗性反应与苗期的抗性反应一致。本研究的结果有利于良星99的抗白粉病基因Pm52在育种和生产上的有效利用。     

部分水稻杂交组合的抗稻瘟病性研究

1998～1999年通过对苗期混合接种鉴定、抗菌系谱测定、田间自然诱发鉴定等不同方法,对部分水稻杂交组合进行了抗稻瘟病性研究。结果表明,虽然部分品种在苗期抗性鉴定时表现为抗性,但在抗菌系谱测定中所有品种都存在致病力不同,数量不等的侵染菌系,而田间自然诱发鉴定表明了在苗期抗性鉴定中表现抗性的品种成株期对穗颈瘟仍表现感病。为此,我们提出一定要注意品种的合理布局和搭配种植,避免在一个地区连续种植同一品种,以尽可能延长品种的使用年限。同时必须结合感病生育期的气侯条件,抓好测报和防治工作。     

小麦品种资源抗病性鉴定

１９８６～１９９５年，使用９个条锈菌生理小种，叶锈菌４个生理小种群和河北省小麦白粉病菌混合菌系，共鉴定小麦品种资源材料４９７８份。筛选出抗条锈病材料７３３份，其中免疫材料１８１份；抗白粉病材料５７５份，其中免疫至高抗材料２２９份；抗叶锈病材料５７７份，其中免疫至高抗材料３６５份。有些兼抗两种或三种病害     

CIMMYT小麦材料的苗期和成株抗叶锈病鉴定

选择来自CIMMYT的103个小麦品种(系)及35个含有已知抗叶锈基因的对照品种,苗期接种17个中国小麦叶锈菌小种以鉴定这些品种中可能含有的抗叶锈病基因, 并于2008-2009和2009-2010连续2年对这些材料进行成株抗叶锈病鉴定。通过苗期鉴定结合系谱分析和分子检测,在46个品种中共鉴定出Lr26、Lr34、Lr42和Lr47等4个抗叶锈病基因,其中9个品种携带Lr26基因,28个品种含有成株抗叶锈病基因Lr34基因,Lr42可能存在于11个品种中,还有2个材料可能含有Lr47,其他57个品种(系)对供试的15个小种多数表现为高抗,没有鉴定出已知的抗叶锈病基因。通过两年的田间抗叶锈病鉴定共筛选出46个表现慢锈的品种。苗期和田间结果表明,CIMMYT材料中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株抗叶锈基因,这些材料均可应用于我国小麦的抗叶锈病育种。     

27个二倍体和10个四倍体小麦近缘种抗叶锈性鉴定

利用我国小麦叶锈菌5个优势致病类型的混合菌种,在田间对27个二倍体和10个四倍体小麦近缘种成株期抗病性进行了接种鉴定,发现3个粗山羊草、1个野生二粒小麦和3个硬粒小麦表现免疫,1个一粒小麦、9个粗山羊草和1个硬粒小麦表现抗病,说明目前这些材料所含抗叶锈病基因有很高的开发应用价值。选择18个有鉴别作用的小麦叶锈菌致病类型,在不同温度下进行苗期抗叶锈病基因推导,根据抗感反应模式,推定粗山羊草Y192含Lr40,Ae37和Y190含Lr41,硬粒小麦Altar 84、Doliu、Dr147和Volcani 447含Lr23和未知基因;Ae39、T96243和Y193等10个粗山羊草和野生二粒小麦不含苗期抗叶锈病基因。粗山羊草Ae39、T96243、Y193和野生二粒小麦在成株期表现免疫至抗病且严重度≤10%,说明具有成株期抗病性特点。     

小麦品种贵农21抗条锈病基因的SSR标记

对贵农21携带的条锈病 (Puccinia striiformis Westend f. sp. tritic) 抗性基因进行鉴定和遗传分析,明确了贵农21携带1个抗条锈病显性单基因,暂命名为YrGn21。采用F₂代抗病分离群体和集群分离分析法(BSA),建立了与YrGn21连锁的11个微卫星标记Xcau14、Xwmc49、Xgwm403、Xgdm62、Xwmc272、Xgwm459、Xbarc240、Xbarc187、Xgdm28、Xgwm11和Xgwm413,并将YrGn21定位于小麦1BS的近着丝粒区域,与位于1BS染色体上的Yr26基因具有等位性关系,为贵农21抗条锈病基因在育种中的利用,进行标记辅助选择和基因累加提供了便利。     

贵农系小麦种质资源抗条锈性鉴定

１９９５～１９９８年对９０份贵农系小麦种质资源进行抗条锈性分小种鉴定和田间抗病性以及农艺性状观察试验,结果表明,全生育期表现抗病的有贵农２１等４９份。结合农艺性状观察和田间抗条锈病、白粉病表现,筛选出了贵农２２等１５份抗病性强、农艺性状较好的材料。