ICARDA小麦种质抗条锈资源筛选和抗病基因分析

为给中国小麦抗条锈病育种筛选有效抗源,对203份来自ICARDA的小麦种质,利用杨凌人工病圃和天水、江油自然诱发病圃进行成株期条锈病抗性鉴定,利用条锈菌当前流行小种条中32(CYR32)和条中34(CYR34)在温室进行苗期分小种鉴定,利用 Yr5、 Yr9、 Yr10、 Yr15、 Yr17、 Yr18、 Yr26等抗条锈病基因已开发的分子标记进行基因检测。结果表明,203份材料中107份具有稳定的成株期抗性,31份苗期表现为专化抗性。从这些具有稳定抗病性的材料中,检测到抗条锈病基因 Yr9(51份)、 Yr10(2份)、 Yr17(30份)和 Yr18(56份),未检测到 Yr5、 Yr15、 Yr26;有12份抗条锈表现良好的材料未检测到任何基因,推测其可能携带未开发分子标记的已知基因或新基因。因此,这107份具有稳定抗性的材料可用于中国小麦抗条锈病育种,其中12份可能含有未知基因的材料有待进一步的遗传研究。     

宁夏小麦品种慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的小麦慢叶锈/慢条锈基因,可用于小麦锈病抗性改良。为了明确Lr34/Yr18基因在宁夏小麦中的分布特点,利用STS标记csLV34对111份宁夏小麦品种中慢锈基因Lr34/Yr18的等位变异进行了分子检测,并且进行了成株期条锈病抗性鉴定。结果表明,20份材料携带Lr34/Yr18基因,占18.0%。不同来源的小麦品种中Lr34/Yr18基因分布频率不同,农家品种中分布频率最高,占90.9%;引进品种中所占比例为14.3%;育成品种中所占比例最低,仅占7.7%。含有Lr34/Yr18基因的品种对条锈病具有较好的抗性,可作为今后宁夏小麦抗锈病育种的重要抗源。     

黄淮麦区小麦新品种(系)抗条锈水平与抗病基因分析

了解黄淮麦区近几年小麦育成品种(系)对条锈菌主要流行小种的抗性表现及其抗条锈病基因的分布状况,利用当前流行的条锈菌小种条中32、条中33和条中34,对近年参加审定的150份小麦品种(系)进行苗期分小种鉴定,同时分别在杨凌设置人工接种病圃,在天水和江油设置自然诱发病圃,进行成株期抗条锈性鉴定,并结合 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr17、 Yr18、 Yr26和YrSP等8个已知抗条锈病基因的分子标记进行分子检测。结果表明,在150份材料中,47份表现为成株期抗性(占31.3%),31份表现为慢锈性(占20.7%),未发现具有全生育期抗锈病材料,其余材料均表现感病;11份材料检测含有 Yr7(占7.3%),104份检测含有 Yr9(占69.3%);13份检测含有 Yr17(占8.7%);10份同时检测到含有 Yr9和 Yr17(占6.7%);3份同时检测到含有 Yr9和 Yr18(占2%);2份同时检测到含有 Yr9、 Yr17和 Yr18(占1.3%),含有 Yr7和 Yr17, Yr7和 Yr9, Yr9和YrSP的材料各1份(占0.7%),未检测到含有 Yr5、 Yr10和 Yr26的材料,可能个别品种携带抗条锈病新基因。以上结果说明,黄淮麦区小麦品种(系)综合抗性较10年前已获得大幅度提高,其抗性主要来自于基因组合,如 Yr17、 Yr18与其他基因组合会增强小麦抗性。部分具有良好抗性的材料的抗性基因有待进一步遗传解析。     

小麦抗条锈病基因及其抗源

条锈是小麦的主要病害之一,在小麦生产区常有流行。抗锈育种是防治锈病最经济有效的途径。品种的抗性受其基因控制。抗条锈基因符号为Yr(yellow rust),迄今已正式命名的抗条锈基因共16个,研究这些基因的来源及特性,将有助于我们广开抗源。Yr1早期基因符号为L_o Lupton(1962)用7个品种配制双列杂交,根据F_1、F_2和F_3对     

小麦成株期抗条锈病种质筛选与评价

为了给培育持久性抗条锈病小麦品种提供抗源,利用此前温室鉴定的48份小麦抗病种质于2006~2010年利用多个小麦条锈菌流行小种在陕西杨凌进行分小种、混合小种人工接种抗条锈病鉴定,并在甘肃天水自然发病条件下进行了抗条锈病鉴定。结果表明,供试材料中26份有较好的成株期抗性;结合农艺性状和白粉病抗性的综合表现以及天水自然发病鉴定圃的抗病表现,筛选出16份具有成株期广谱抗条锈性的小麦抗源,其它部分农家种和国外引进种质虽然具有良好的成株期抗条锈性,但其农艺性状、生育期及抗白粉病等需要进一步改造。     

我国小麦微核心种质抗锈病及白粉病鉴定与分析

为给我国小麦核心种质的合理利用提供参考依据,对我国262份小麦微核心种质进行了抗秆锈、条锈和白粉病鉴定。结果表明,我国小麦微核心种质对秆锈、条锈和白粉病的抗病频率不高,在262份微核心种质材料中,抗秆锈病的材料有40份,占全部材料的15.3%;抗条锈病的材料有59份,占全部材料的22.5%;抗白粉病的材料有20份,占全部材料的7.6%;其中,选育品种和国外引进品种对秆锈病的抗性较好,而对条锈和白粉病的抗性却较差,地方品种对条锈病的抗性较好;同时,发现部分材料分别兼抗两或三种病害,这些兼抗多种病害的材料是小麦抗病育种中很好的抗源亲本,有很大的应用价值。微核心种质材料中抗白粉病材料出现的频率较低,在抗病育种中急需发掘和引进新的抗源材料。     

小麦抗条锈基因Yr17的新SCAR标记的建立与应用

为深入了解四川小麦新品种(系)中抗条锈病基因的组成,并为开展分子标记辅助育种提供依据,以小麦抗条锈病基因Yr17的近等基因系以及抗条锈病品系L15与感条锈病材料SY95-71的杂交F2代群体为材料,采用集群分离分析法(BSA)结合SSR分子标记进行分析,发现1条由引物Xgwm415扩增的与抗条锈基因Yr17连锁的特异带。对该特异带克隆测序发现,该序列长390 bp,与栽培大麦中的一个序列表达标签(EST)有90%的相似性,与水稻基因组中的一个"核苷酸结合位点(NBS)-富亮氨酸重复(LRR)"型抗病基因的编码区有70%的相似性。根据该序列设计特异引物,建立SCAR标记,命名为SC-372。利用SC-372对54个四川省近年育成的小麦品种(系)进行检测,发现在15个抗病品种(系)中能特异扩增。进一步利用SC-372及前人报道的Yr17连锁标记VENTRUP/LN2对Yr17近等基因系及偏凸山羊草进行扩增比较发现,本实验建立的SCAR标记对小麦背景中的Yr17基因有更好的检测效率。因此可将SC-372用于分子标记聚合小麦抗条锈病基因的育种实践中。     

70份小麦品种(系)抗条锈病基因推导及检测

为了给小麦品种的合理布局和小麦条锈病防控提供参考信息,选用我国当前流行的条锈菌混合小种对70份小麦品种(系)进行成株期抗条锈性鉴定,利用基因推导的方法对供试品种(系)所含的基因进行分析,结合系谱信息,并采用分子标记进行已知抗病基因验证。结果表明,对条锈菌混合小种(CYR34、CYR33、CYR32、CYR31、CYR30、CYR29、CYR17和Su-1)表现免疫和近免疫的品种(系)有24份,占供试品种(系)的34.29%;表现高抗和中抗的品种(系)有17份,占24.29%。说明供试小麦品种(系)对当前流行条锈菌混合小种具有良好的成株期抗性,可用于品种布局。基因推导分析结果表明,供试小麦品种(系)中18份携带抗条锈病基因 Yr21,20份含 Yr3,11份含 Yr1,8份含 Yr5,3份含YrSD, 3份含 Yr32,6份含 Yr10,1份(烟836)含有YrSu,1份(金禾9123)含有 Yr26。分子标记检测结果表明,供试小麦品种(系)携带的抗性基因分别为 Yr5(11份)、 Yr9(2份)、 Yr10(9份)、 Yr15(1份)和 Yr26(4份)。由于遗传背景和遗传距离等因素,分子标记检测和基因推导结果不完全一致。     

小麦抗条锈性遗传研究进展

小麦条锈病是小麦最重要的病害之一，利用品种抗病性是控制该病的主要方法。人们通过杂交法、非整倍体法及现代分子生物学技术研究了小麦抗条锈遗传规律，确定了小麦所含抗条锈（Yr基因）的数目及性质。目前已确定命名了30个基因，其中Yr11,Yr12,Yr13,Yr14,Yr16,Yr18,Yr19,Yr20,Yr29,Yr30为成株期抗病基因，其余为全生育期抗病基因，并发现在Yr3,Yr4位点上存在复等位基因现象，同时国内外研究者应用RFLP、RAPD、AFLP、WMS及新兴的RGA分子标记手段已标记了某些Yr基因，这为Yr基因的克隆和科学利用奠定了基础。     

153份四川小麦主推品种和后备品系抗病基因的分子检测

为了解四川现有主栽小麦品种的抗病现状,发现并推广多抗性小麦品种,选用四川省153份小麦主要推广品种和后备品系,采用条锈菌接种诱发鉴定的方法于2018—2019和2019—2020年度进行条锈病成株期抗性鉴定与分析,同时利用已知抗病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Pm21和Fhb1的分子标记分别对其进行抗条锈病、赤霉病和白粉病基因检测。结果显示,在153份供试小麦材料的条锈病成株期抗性鉴定中,两年度均表现为抗病的材料有122份,占供试材料的79.7%。分子标记检测结果表明,可能携带抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的小麦材料分别有12、25、77、12、4和90份,分别占供试材料的7.8%、16.3%、50.3%、7.8%、2.6%和58.8%;可能携带抗白粉病基因Pm21的小麦材料有40份,占供试材料的26.1%;可能携带抗赤霉病基因Fhb1的小麦材料有12份,占供试材料的7.8%;有15份抗病材料未检测到本研究所测基因。     

中国小麦主栽品种抗条锈性评价与基因分析

为给全国小麦条锈病大区流行的预测预报和综合防控提供数据支持,在陕西杨凌设置当前流行小种CYR32和CYR33的混合病圃,在甘肃天水设置自然发病圃,对74个主栽小麦品种进行连续两年成株期抗病性鉴定,同时对其进行苗期室内分小种(CYR32和CYR33)和田间自然发病状态下的鉴定;分别选用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈病基因的分子标记进行基因检测。抗病鉴定结果显示,参试的74个小麦主栽品种中,无全生育期抗病品种,4个成株期抗病品种,10个在杨凌成株期抗病的品种在天水自然小种圃中有不同程度的感病;分子检测结果显示,参试小麦品种中24个品种含Yr9,4个品种带有Yr17,5个品种带有Yr26,未发现含Yr5、Yr10、Yr15和Yr18的小麦品种。这一结果表明,当前我国大面积种植的小麦品种抗条锈病水平整体较低,且抗病基因较单一,存在小麦条锈病在条件适宜时大面积流行的风险,必须进一步加强病害预警预报。     

土耳其小麦种质条锈病抗性评价和抗病基因分析

为鉴定177份土耳其小麦种质对中国当前条锈菌流行小种的抗病性水平,分析其条锈病抗性基因的存在情况,在杨凌人工诱发病圃（CYR32、CYR33、CYR34）及江油和天水自然诱发病圃对供试材料进行了成株期条锈病抗性鉴定,选用小麦条锈菌致病型PST-Lab.1、PST-Lab.2、PST-V26.1在温室进行苗期分小种抗病鉴定,利用 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr15、 Yr17、 Yr18、 Yr26、 Yr29、 Yr30、 Yr32、 Yr36、 Yr46、 Yr76、和 Yr81共15个条锈病抗性基因的分子标记进行分子检测筛查。结果表明,全生育期抗病材料有10份,其中7份由已知基因介导,3份未检测到已知基因;对部分致病型失去抗性的全生育期抗病材料有40份,其中36份由已知基因介导,4份未检测到已知基因;成株期抗病材料有47份,其中37份由已知基因介导,10份未检测到任何已知基因。初步明确了供试土耳其小麦种质的条锈病抗性水平和可能携带的抗病基因,17份可能含有未知新基因的材料有待进一步研究分析。     

云南铁壳麦抗条锈病基因的SSR分子初步检测

为探讨云南小麦亚种(Triticum aestivumssp yunnanense King,俗称铁壳麦)不同品种可能携带的已知和未知的抗条锈病基因,用38对与51个已知小麦抗条锈病基因连锁的SSR引物,对37份云南铁壳麦进行了SSR分子检测。结果显示,云南铁壳麦携带有丰富的与已知抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr29、Yr41、YrTp1、YrSM139、YrSP、YrGn6、Yrvav-B1、YrSyria、YrXu、YrM8003和YrCD等连锁的SSR位点,其中24份具有与中国春相同或类似、且与Yr18连锁的Xgwm295标记。用8对引物Xgwm582、Xwmc477、Xwmc364、Xg-wm429、Xwmc702、Xwmc438、Xwmc810和Xgdm116检测到部分云南铁壳麦携带来自黑麦的Yr9和YrM8003、长穗偃麦草的YrTp1和YrTp2、华山新麦草的YrHy和中间偃麦草的Yr88375和YrZhong22抗条锈病基因的片段,并可能含有抗条锈病新基因,应重视其发掘与定位研究;许多云南铁壳麦含有高度慢条锈病的Yr18基因,应在云南小麦新品种选育中高度重视和加以利用。     

107个山东小麦品种抗条锈性评价及分子标记检测

为明确山东小麦品种对条锈病的抗性水平,选择条锈菌优势流行生理小种对107个山东小麦育成品种分别进行室内苗期抗性鉴定和田间成株期抗性鉴定,并利用与已知抗病基因(Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr36和Yr62)连锁的分子标记进行抗性基因检测。抗性鉴定结果表明,7个品种在苗期、25个品种在成株期对条锈菌生理小种具有中抗及以上水平,其中济宁13号表现为全生育期中抗,济麦262、烟农836、菏麦17等24个品种表现为成株期中抗或高抗。分子标记检测结果表明,携带Yr9、Yr10、Yr18和Yr62基因的品种分别有27、27、5和12个,未检测到携带Yr5、Yr15、Yr26和Yr36基因的品种。本研究还发现,2012年以前审定的山农18、德抗961、金铎1号等23个品种仍然具有较好的成株期抗性水平,而2012-2019年育成的20个品种中,仅济麦262和烟农836具有中抗及以上水平的成株期抗性。     

四川盆地小麦品种（系）抗条锈性鉴定与评价

为明确四川盆地小麦品种(系)抗条锈性水平和抗病基因分布状况,对该地区23个当前主栽小麦品种和44个品系进行了苗期分小种和成株期混合小种抗锈性鉴定,并结合分子检测、抗谱测定和系谱追踪等方法,综合分析了供试品种抗条锈性相关基因。结果表明,供试小麦品种(系)中,10份具有全生育期抗性,22份具有成株期抗性,35份表现感病,其中超过60%的主栽品种不具抗锈性;19份可能携带Yr26;7份可能携带Yr26+?基因组合("?"表示未知基因)。四川盆地当前小麦品种(系)抗条锈性整体水平下降与条锈菌新致病型小种有关,应引起有关小麦育种单位和生产部门注意。     

小麦品种在西藏的抗条锈性变异监测分析

为了解不同小麦品种在西藏的抗锈性表现,于2009-2011年在西藏林芝西藏农牧学院实习农场,对来自全国小麦条锈病菌变异观察圃的46份已知抗性基因小麦品种、45份生产及后备品种和由西藏农牧学院保存的26份西藏小麦种质资源(包括生产品种、引进抗源品种及区试材料)进行了田间自然诱发抗条锈病鉴定。结果表明,在小麦条锈病菌变异观察圃中,46份已知基因品种中33份表现为抗病,3份表现为感病,10份抗性不稳定;45份生产及后备品种中20份表现为抗病,12份表现为感病,13份抗性不稳定;26份西藏种质中,22份表现为抗病,3份表现为感病,1份抗性不稳定。调查表明,大部分材料表现出较稳定的抗病性,但目前在西藏高原麦作区实际生产中应用却较少。为减轻小麦条锈病的发生危害,应进一步加强抗病品种的选育和推广。     

西藏地方小麦品种曲白春的抗条锈性遗传分析

为了明确曲白春的抗条锈性遗传规律,并为其在抗病育种中的合理利用提供理论指导,本研究以曲白春与川麦28构建遗传分析群体,以曲白春与中国春构建等位分析群体,用CYR33温室条件下苗期人工接种遗传分析群体,用混合流行优势小种大田条件下成株期人工诱发接种遗传分析群体和等位分析群体,同时对曲白春的抗条锈性进行遗传分析,并用小麦抗条锈基因Yr18的特异性分子标记对曲白春进行分子检测。结果表明,曲白春苗期对CYR33的抗性由一对显性基因控制,成株期对小麦条锈菌的抗性由2对独立显性核基因控制,即由小麦抗条锈基因Yr18和一对未知的小种专化性抗条锈基因控制。