23份中国小麦微核心种质抗叶锈性评价

【目的】探测23份微核心种质材料的抗叶锈性和可能携带的抗叶锈基因。【方法】选取12个具有鉴别能力的小麦叶锈菌生理小种对23份微核心种质进行了苗期和成株期的抗性鉴定以及基因推导,同时结合使用已经报道的能够用于抗病基因分子鉴定的分子标记对其进行进一步抗叶锈基因的分子检测。【结果】这些品种中除中国春表现感病外,其余22份种质均表现出较强的抗性。火球、老齐麦、凤麦11、山红麦、红和尚头、府麦、尕老汉和郑引4号含Lr34和未知抗性基因,中国春含Lr34,碱麦和小佛手含Lr1和Lr34,同家坝小麦和红花麦含Lr34和Lr32,克丰3号含有Lr10、Lr34、Lr16和Lr32,Atlas66含有Lr1、Lr2c和Lr32,烟农15含Lr1,可能含有Lr17,白条鱼含Lr26、Lr16、Lr42和LrZH84,木宗卓嘎含Lr26,可能含Lr14a,金黄麦含Lr1、Lr34和Lr32,云麦34含Lr26、Lr37和LrZH84,可能含有Lr15,百农3217含Lr1和Lr16,白朗灰麦和山麦可能含有未知抗叶锈基因。【结论】这些小麦微核心种质中含有比较丰富的抗叶锈基因,具有较好的抗叶锈性,是抗叶锈育种的重要资源。     

青海审定小麦品种抗叶锈病基因的分子鉴定

为了分析抗叶锈病基因在青海审定小麦品种中的分布状况,采用6个抗叶锈基因(Lr1、Lr9、Lr24、Lr29、Lr34、Lr42)的分子标记对青海省审定的66个小麦品种进行检测。检测结果显示:66份小麦品种中,16个品种含Lr1,占24.24%;18个品种含Lr24,占27.27%;31个品种含Lr29,占46.97%;5个品种含Lr34,占7.58%;23个品种含Lr42,占34.85%;未检测到Lr9。另外,同时含有2个抗叶锈基因的小麦品种17份,占25.76%,同时含有3个抗性基因的品种9份,占13.64%,同时含有4个或4个以上的品种仅1份,为‘青春254’。     

30个重要小麦生产品种抗叶锈性基因分析

【目的】小麦叶锈病是影响中国小麦产量的重要病害之一,培育持久抗病品种可以经济、有效地控制该病害。论文通过基因推导结合系谱分析、分子标记及成株抗病鉴定对小麦生产品种中抗病基因进行鉴定,从而确定小麦品种中所携带的抗病基因。【方法】选用18个小麦叶锈菌菌系(PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT?、KHHT、FHRT、FHJQ、PHTT、THTT?、PHTT、FHTR、FHHT?、FHHT?、TGGT、FHTT、FGMT)接种36个已知抗叶锈病基因载体品种和中国的30个小麦生产品种进行苗期抗叶锈病基因推导,进一步利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,同时系谱分析法确定供试小麦品种中所携带的已知抗叶锈病基因。为了鉴定小麦品种的成株抗性基因,在2014—2015和2015—2016年度将30个小麦品种、慢锈对照品种SAAR和感病对照品种郑州5389种植于河北农业大学小麦试验田和河南周口黄泛区农场试验田,田间用混合生理小种(FHRT、THTT、THJT)接种进行成株抗叶锈性鉴定,进一步运用软件IBM SPSS Statistics 19.0进行方差分析(ANOVA),根据苗期与成株期的侵染型排除具有主效抗性基因的品种,将田间最终严重度(当达到发病高峰时调查的严重度为最终严重度,final disease severity,FDS)明显小于或与慢锈对照SAAR无显著差异的作为慢锈品种,从而筛选出表现慢锈的小麦品种。【结果】基因推导、系谱分析结合标记检测结果表明,30个小麦生产品种中有4个品种(鄂恩5号、鄂麦14、陕229和西农979)含有抗病基因Lr1,10个品种(鄂恩1号、鄂恩5号、鄂恩6号、贵农16、陕225、陕354、陕715、陕合6号、陕麦509和陕农7859)携带有抗病基因Lr26,2个品种(陕225和小偃81)经分子标记检测含有慢锈抗病基因Lr46,另外还有3个品种(西农979、陕229和贵农16)可能含有基因Lr13,所有供试品种均不含Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和Lr34抗病基因。根据2年2点的田间抗叶锈病鉴定筛选出18个表现慢锈的品种,且方差分析结果表明各品种间和地点间差异均极显著,年份间差异显著,品种与地点间、品种与年份间差异均极显著,而品种与重复间和重复间均不显著,这表明小麦叶锈病抗性的表达受基因型和环境互作共同影响。【结论】30个小麦品种中共检测到Lr1、Lr26、Lr13和Lr46等4个抗叶锈病基因,其中Lr46为成株抗病基因,通过田间抗性鉴定共检测出18个品种可能携带成株慢锈基因,所有慢锈材料中可能含有未知成株抗叶锈病基因,需要进一步进行遗传鉴定。     

10个小麦新品种（系）抗小麦叶锈性评价

 【目的】明确小麦新品种（系）河农5290、河农58-3、河农825、河农826、河农827、河农6049、河农6251、河农6425、河农7106和河农9206的抗叶锈性,确定其应用潜力,为合理推广使用这些品种（系）提供依据。【方法】采用16个具有鉴别能力的小麦叶锈菌株对测试的10个材料进行苗期抗性鉴定和基因推导;选用其中6个菌株对其进行田间成株期抗叶锈性鉴定和基因推导,同时,结合使用已报道的15个抗叶锈病基因稳定的分子标记对测试材料进行抗叶锈基因的分子检测。【结果】河农6425和河农9206含有抗病基因Lr1和Lr26,河农825、河农826、河农827、河农6049和河农6251含有Lr26。河农58-3、河农5290、河农6251和河农825对大部分供试菌株表现抗性,可能含有测试基因以外的或未知抗叶锈基因。【结论】河农58-3、河农5290和河农6251具有抗叶锈病应用潜力。     

河北省21个小麦品种抗叶锈基因的推导

选用了18个小麦叶锈菌菌系对河北省的21个小麦品种(系)进行了抗性基因推导。通过与31个抗叶锈的单基因系的反应作比较,在河北省的品种中鉴定出Lr1,Lr3,Lr3Bg,Lr18,Lr26和Lr30共6个抗性基因。冀麦15有Lr3,冀麦3号有Lr3Bg;有8个品种有3个基因,其中7个品种例如冀麦23等,有Lr3,Lr3Bg 和Lr26,另一品种冀麦20有Lr18,Lr26和Lr30。有两个品系88-5424和84—5103有4个基因;前者有Lr1,Lr18,Lr26和Lr30,后者有Lr3,Lr3Bg,Lr18和Lr26。冀麦26和冬协4号有与供试的已知基因不同的基因;在丰抗8号等3个品种中没有鉴定出抗性基因。Lr26最为普遍,在13个品种中存在。     

17个粗山羊草品种(系)抗叶锈基因的鉴定

为鉴定17个粗山羊草品种(系)中可能含有的抗叶锈病基因,用10株具有不同毒力的小麦叶锈菌混合菌对17个粗山羊草品种进行成株期抗叶锈性鉴定,筛选出7个在田间对叶锈菌有抗性的材料。用抗叶锈基因Lr1、Lr9、Lr19、Lr21、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34的STS、SCAR或CAPS标记对这些品种进行分子辅助鉴定。初步明确粗山羊草CN40033和CN30823中可能含有Lr1基因;CN42471中可能含有Lr9基因;CN30942中可能含有Lr21;供试的17个粗山羊草品种中都不含有Lr19、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34。     

两个中国小麦品种中抗叶锈基因的遗传分析和基因定位

【目的】确定来自四川的两个小麦品种绵阳351-15和SW8588所携带的抗叶锈基因,为选育持久抗锈品种提供理论依据。【方法】在苗期用15个叶锈菌生理小种接种小麦品种绵阳351-15、SW8588和30个含有已知抗叶锈基因的近等基因系,推导2个材料中所含有的抗叶锈病基因,同时以小麦抗叶锈品种绵阳351-15和SW8588分别同感病品种郑州5389杂交获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT接种各亲本及其杂交后代,进行抗叶锈遗传分析,并利用SSR和STS标记进行抗叶锈病基因的分子定位。【结果】经苗期基因推导发现SW8588中含有未知基因不同于已知抗叶锈病基因Lr1,绵阳351-15中可能含有已知抗叶锈病基因Lr1。用叶锈菌小种FHTT接种各F1和F2代群体,2个F2代群体抗感单株分离比例均符合3﹕1的理论分离比例,表明2个亲本对小种FHTT的抗病性均由1个显性基因控制。经过分子标记分析,在小麦材料绵阳351-15中发现该抗叶锈基因与位于5DL的SSR标记barc144和wmc765连锁,其遗传距离分别为8.9和20.8 cM,并同Lr1的STS标记WR003共分离,确定在小麦材料绵阳351-15中对小种FHTT的抗病性由抗叶锈基因Lr1提供;经分子标记检测SW8588中含有1对显性的抗叶锈病基因,暂命名为LrSW85,该基因位于5DL染色体上与Lr1的STS标记WR003共分离,该抗叶锈基因可能是Lr1的等位基因或紧密连锁基因。【结论】通过基因推导、遗传分析和分子标记等手段,确定小麦材料绵阳351-15中含有抗叶锈基因Lr1;小麦材料SW8588中含有抗叶锈基因LrSW85,该基因可能为Lr1的等位基因或紧密连锁基因。     

50个国外小麦品种(系)抗叶锈性鉴定

为确定小麦品种(系)所携带的抗病基因,对来自国外的50个小麦品种(系)进行苗期抗叶锈病基因推导和成株期抗叶锈鉴定。在苗期,根据供试品种(系)与20个毒力不同的叶锈菌生理小种的互作反应,与36个已知抗叶锈基因载体品种的侵染型进行比较,同时对试验材料进行连续2a两点的田间抗锈性试验,并利用分子标记进一步检测供试品种(系)中含有的抗叶锈病基因。基因推导和标记检测结果表明,Insijnia、Palpich、MV laura、Mason/jagger、Re7145共5个小麦品种(系)含有Lr1,Insijnia、Tx03a0148、F98047j14-2inc、T67/X84w063-9-45//K92、Mason/jagger共5个小麦品种(系)含有Lr26,Hk1/6/Nvsr3/5bez/tvr、Tx03a0148、Palpich、Kanto107、MV laura、F92080g1-1/F93042g2-1、Mv05-08、Norin61、Bruta、Aca801、F98047j14-2inc、T67/X84w063-9-45//K92、Mason/jagger共13个小麦品种(系)含有成株慢锈基因Lr34,Nidera baguette 10、Insijnia、Nsa09-3645、Soissons、Aztec、Carimulti、Mason/jagger、Re714、Kniish-46、Nuwest/4/D887-74/pew/、Fr03733共11个小麦品种(系)含有成株抗性基因Lr37,Sagittario、Hk1/6/Nvsr3/5bez/tvr、Insijnia、Fr03717、Dorico等共45个品种(系)含有成株慢锈基因Lr46,T67/X84w063-9-45//K92、Re7145共2个品种(系)可能含有Lr18,Fr03724、Fr3713、T67/X84w063-9-45//K92共3个品种(系)可能含有Lr21,T67/X84w063-9-45//K92仅1个品种(系)可能含有Lr36。田间试验结果表明,Mv05-08、Fr03725、Re714、Fr03717、Fr03724等共19个品种(系)表现慢锈性。     

粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导

普通小麦D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源,而且具有较好的农艺性状,在抗病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选取25株小麦叶锈菌株对6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定,筛选出4个在苗期对22个和23个菌株表现中到高抗的品系。试验选用18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和44个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出粗山羊草4254-Y206可能含有Lr1,Lr10和Lr29或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有Lr10和Lr29抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192可能含有Lr41抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。     

31个小麦品种(系)抗叶锈性分析

为明确31个小麦品种(系)的抗叶锈性,选用12个小麦叶锈菌菌系在苗期对测试品种(系)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:‘藁麦8911’、‘B466’、‘949-14-3’、‘小偃166’、‘陕优225’、‘陕515’、‘A111’、‘ZB3’、‘92R137’、‘陕农981’、‘ZB5’、‘ZB9’、‘9925’和‘西农335’这14个品种(系)中可能含有Lr1、Lr2a、Lr11、Lr17、Lr18、Lr25、Lr30、Lr3bg和Lr50等9个已知苗期抗叶锈基因或未知的抗叶锈病基因;‘周麦18’、‘贵15(异白)’、‘兴育7号’、‘区23’、‘GF-19’、‘ZA4’、‘陕538’、‘L6001-2’、‘4163’和‘浚麦35’这10个品种(系)含有与供试已知基因不同的抗性基因;‘周优102’、‘豫教0388’、‘L201’、‘贵农775’、‘113’、‘贵农13’和‘小偃22’这7个品种(系)中不含有供试的近等(单)基因系含有的已知抗叶锈病基因。成株期抗叶锈性鉴定表明:‘周优102’、‘藁麦8911’、‘贵15异白’、‘L201’、‘贵农775’、‘陕优225’、‘113’、‘4163’、‘ZB3’、‘92R137’、‘贵农13’、‘陕农981’、‘陕538’、‘ZB5’、‘ZB9’、‘小偃22’、‘9925’、‘L6001-2’和‘西农335’表现出较好的成株期抗性。本研究中19个具有良好成株抗叶锈性材料可为小麦抗病育种提供参考。     

21个小麦品种(系)抗叶锈性基因推导

选用１７个小麦叶锈菌菌系对１９９９扑河北省使用的２１个小麦品种（系）进行了抗叶锈性基因的推导。通过与２１个抗叶锈单基因系的反应型比较,鉴定出Ｌｒ１、Ｌｒ１４ａ、Ｌｒ２６和Ｌｒ３７等４个抗叶锈基因。８９０４含有Ｌｒ１;５１０８和４１８５可能含有Ｌｒ１或含与Ｌｒ１不同的抗性基因;中麦９号含有Ｌｒ１４ａ及其它抗性基因;８４２５１、邯郸４５６４、７１－３、梁麦２、７１１８－８、８５９－３４、８５９－３９和矮三共８个品种（系）含有Ｌｒ２６抗性基因;２６３１、北农８、鲁麦２３、高优５０３、９７－１１、益麦１含有与供试的已知基因不同的抗性基因;冀麦３８、京３８和３１８１没有鉴定出抗叶锈基因。     

小麦品种‘武农148’和‘西农928’的抗叶锈病基因分析

本研究选用9个小麦叶锈菌菌系接种36个已知基因载体品种(系)、‘武农148’和‘西农928’进行抗叶锈基因苗期推导分析,在2014—2015和2015—2016连续两年两点对其进行成株抗叶锈性鉴定并结合苗期抗叶锈基因推导与系谱分析;利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,从而得出供试材料的抗性和携带的抗病基因。结果表明,‘西农928’中可能携带抗病基因Lr30、Lr42和携带有未知微效抗病基因,所检测的2个品种均不含抗病基因Lr1、Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24、Lr26、Lr34和Lr46。针对西农928中含有的抗叶锈病基因,可作为小麦抗锈病育种中的抗源材料。     

Postulation of seedling leaf rust resistance genes in 84 Chinese winter wheat cultivars

Wheat leaf rust(caused by Puccinia triticina) is one of the most important fungal diseases in China. There are tens of winter wheat cultivars which are approved to be released by the government at a national level and more than 100 wheat cultivars at the provincial level. But there is no information about leaf rust(Lr) genes in these cultivars, which makes it difficult for farmers and breeders to select which cultivars they should plant in their fields and use in their breeding programs. The objective of this paper was to identify the leaf rust resistant genes at seedling stage present in the 84 commercial wheat cultivars from China that have been released in the past few years. A set of 20 near isogenic lines with Thatcher background and 6 lines with known Lr genes were used to test the virulence of 12 races of P. triticina(Pt). By comparing the infection types(ITs) produced on the 84 cultivars by the 12 Pt races with the ITs on the differential sets, the Lr genes were postulated. In addition, 8 molecular markers of Lr genes such as Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr26 and Lr29, which are closely linked to or co-segregated with the Lr gene, were used for further validation of the genes in the 84 Chinese winter wheat cultivars. Twelve Lr genes, including Lr1, Lr3,(Lr3bg),(Lr3ka), Lr11, Lr13, Lr14 a, Lr16, Lr26, Lr27, Lr30 and Lr31 were postulated to be present either singly or in combinations in these Chinese wheat cultivars. Lr3 and Lr26 were detected most often in the tested cultivars, with frequencies of 51.2 and 38.1%, respectively. No wheat Lr genes were detected in 16 cultivars, and 4 cultivars may carry unknown Lr genes other than those used in this study. Lr9, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25 and Lr29 were not present in any of the 84 tested accessions.     

已知Lr基因小麦在叶锈菌侵染过程中PO活性及其同工酶的变化

利用２个近等基因系ＴｃＬｒ３和ＴｃＬｒ２６及３个小麦品种洛夫林１０＜Ｌｔ２６＞、阿芙乐尔＜Ｌｒ３＋Ｌｒ２６＞、和洛夫林１３＜Ｌｒ３＋Ｌｒ２６＞分别与２个毒力不同的叶锈菌（Ｐｕｃｃｉｎｉａｒｅｃｏｎｄｉｔａｆ．ｓｐ．ｔｒｉｔｉｃｉ）小种１０—２和冀７７—１，组合成亲和程度不同的品种—小种组合。对侵柒过程中过氧化物酶（ＰＯ）活性及其同工酶谱的变化进行了研究。结果表明，ＴｃＬｒ３与小种互作过程中ＰＯ活性变化是单峰曲线特征，峰值出现在接种后３６ｈ，同时在ＰＯ同工酶谱的变化中表现出ｐ１６．３，６．８处的酶带活性增强，而ＴｃＬｒ２６和其他含Ｌｒ２６的各品种与小种互作过程中ＰＯ活性变化均呈双峰曲线特征，峰Ⅰ，Ⅱ分别出现在接种后３６ｈ和８４ｈ，同时在ｐｏ同工酶谱变化中也有特征性表现。     

我国36个小麦品种抗秆锈基因的推导

根据对北美23个小麦秆锈菌系的反应,分两批研究了我国36个小麦品种存在的抗秆锈基因。第1批24个是60年代和70年代广泛种植的生产品种,第2批12个是当前的重要品种。对测试的品种的抗秆锈基因,用25个抗秆锈单基因（S#-r基因）系对秆锈菌系的反应作比较,鉴定发现具有S#-r5、S#-r8a、S#-r11、S#-r17、S#-r31和S#-rT#-（mp）等6个基因。在第1批品种鉴定结果中,扬麦1号的抗性基因不包括在被鉴定的基因之内。北京6号、北京8号、北京15号、石家庄34、丰产3号和矮丰3号不具有本文涉及的抗秆锈基因。东方红2号、东方红6号、克丰1号、北京10号、安徽11号、京红1号、京红2号和青春5号具有S#-r5基因。农大311、农大139、北京9号、白蚰包、徐州14号和北京10号具有S#-r T#-（mp）基因。安徽11号具有S#-r8基因。矮秆早、京红1号和京红2号具有S#-r17基因。青春5号可能具有S#-r11基因。第2批品种鉴定结果中,冬协3号和冬协4号具有S#-r5和S#-r31基因。丰抗2号、丰抗8号、京单106 、冀78 - 4078、鲁麦1号和烟农7770 - 4可能只有S#-r31基因。丰抗13具有1个未确定的基因。辐63、晋麦11和百农3217可能具有1个未定名的基因,它只对少数菌系有抗性。     

CIMMYT 273个小麦品种抗病基因Lr34/Yr18/Pm38的分子标记检测

【目的】明确CIMMYT观察圃273个小麦品种(系)在慢病基因Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型及其对条锈病、叶锈病和白粉病的抗性,进一步验证抗病基因功能标记的有效性。【方法】利用Lr34/Yr18/Pm38紧密连锁的STS标记csLV34和基于该基因第11外显子(exon11)等位变异开发的5对功能标记cssfr1-cssfr5检测新引进的273个CIMMYT小麦品种(系),同时在成都和北京分别对其进行田间条锈病和白粉病的抗性鉴定,并结合CIMMYT的田间条锈病和叶锈病抗性鉴定结果进行分析。【结果】STS标记csLV34与5对功能标记cssfr1-cssfr5检测结果的一致性为96.7%;在273份CIMMYT材料中有43份材料含有Lr34/Yr18/Pm38,在不同地点对条锈病、叶锈病和白粉病具有不同程度的抗病性。【结论】功能标记cssfr1-cssfr5可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点exon11中的等位变异,cssfr3、cssfr4、cssfr5可用于含有Lr34/Yr18/Pm38材料杂交后代的分子标记辅助选择。