小麦新抗源Centrum抗条锈性特征及遗传分析

为了明确小麦种质Centrum的抗条锈性特征及抗性遗传规律,分别在杨凌和天水两地对其进行成株期抗条锈性评价,并以CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-5、Su11-7、CH42等8个条锈菌生理小种对其进行苗期抗谱分析,以CYR29和CYR32对Centrum与感病亲本Avocet S构建的BC1、F2和F3群体进行苗期抗条锈病遗传分析。结果表明,Centrum在杨凌混合小种圃和天水自然诱发圃成株期均为免疫反应,苗期对所有参试小种均表现为免疫或近免疫;抗病遗传分析表明Centrum对CYR29和CYR32的抗性分别由同一对显性基因控制。     

4个春小麦种质资源抗条锈性鉴定和抗性遗传分析

为了解春小麦抗条锈性遗传规律,采用7个条锈菌生理小种(菌系)对4个春小麦优质种质进行了温室苗期抗条锈性评价,并在大田进行成株期抗病性评价,对苗期表现抗病的条锈菌小种进行苗期抗条锈性基因遗传分析。结果表明,4个春小麦种质对不同小种的抗性不尽相同,均全生育期抗条锈病,其中XM000002的抗性最强,苗期对所测的7个生理小种(菌系)均表现近免疫或高抗,成株期表现近免疫。遗传分析结果表明,YJ011784苗期对小种CYR33和CYR23表现近免疫的抗性都由一显一隐两对基因独立作用,对CYR27和CYR25的抗性由一对显性基因独立作用。YJ003443对CYR32的抗性由两对隐性基因共同作用,对CYR25和CYR23的抗性均由两对隐性基因独立作用。XM000622对CYR27和CYR25的抗性均由两对隐性基因独立作用,对CYR23的抗性由一对隐性基因独立作用;XM000002对CYR33和CYR25的抗性都由一对显性基因独立作用,对CYR32的抗性由两对隐性基因独立作用,对Sun11-4的抗性由一显一隐两对基因共同作用,对Sun11-6的抗性由一对隐性基因独立作用,对CYR27和CYR23的抗性都由一显一隐两对基因独立作用。     

春小麦品种青春39的抗条锈性遗传分析

青春39是青海省主栽春麦品种,对小麦条锈病具有良好的抗性。为了给抗病育种和小麦条锈病的区域治理提供参考信息,在温室常温环境下,对青春39、Taichuang29及其杂交群体接种我国当前小麦条锈菌流行小种,调查抗病性并进行抗条锈基因遗传分析。苗期接种鉴定表明青春39对CYR17、CYR32、CYR33、中四-1均表现抗病,且对CYR17和CYR33表现为近免疫;遗传分析表明青春39对CYR17的抗病性由1对显性基因控制,而对CYR33的抗病性由1显1隐两对基因独立控制。因此,建议将青春39作为抗源在抗病育种中加以利用。     

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。     

小麦抗源南农790成株期抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确小麦抗锈种质南农790条锈病抗性特征和抗病遗传规律,以5个条锈菌生理小种CYR23、CYR29、CYR31、CYR32和CYR33对其进行苗期抗谱鉴定,并以CYR32和CYR33混合小种对南农790、Avocet S及南农790与Avocet S正交所获得的F1代、F2代和F2∶3群体进行混合小种成株期抗条锈性鉴定及遗传分析。抗病鉴定结果显示,南农790苗期对CYR32和CYR33表现为中度感病(IT:6~7),对其余小种表现为抗病(IT≤2),成株期对混合小种表现为近免疫(IT≤2,S≤5%),表明南农790具有成株期抗条锈性;各世代抗病遗传分析结果表明,其成株期抗病性由一个显性单基因控制,暂命名为YrNan;采用集群分离分析法(BSA),以SSR分子标记对F2代分离群体进行分子作图,发现了6个与YrNan连锁的SSR标记(Xgwm11,Xbarc187,Xbarc181,Xgwm273,Xwmc419和Xwmc216),并将其定位于小麦的1BL染色体,两侧最近的标记分别为Xbarc181(1.3cM)和Xgwm273(6.3cM)。研究结果为南农790抗条锈病基因的分子标记辅助选择及在育种上的应用提供了依据。     

小麦种质WS4-8苗期抗条锈性遗传分析及分子作图

条锈病是小麦生产中的主要病害之一,研究和利用抗病种质是小麦抗条锈病育种的基础.为明确小麦体细胞无性系4-8(WS4-8)的抗条锈病基因及其遗传规律,用条锈菌生理小种CYR33对WS4-8和感病品种铭贤169及其杂交后代群体进行了苗期接种鉴定和抗条锈基因遗传分析.结果表明,WS4-8对CYR33表现抗病,其抗性由1对显性基因控制.利用BSA法对构建的F2代遗传作图群体进行了SSR标记分析,标记Xgpw5281、Xcfd35和Xgwm341与抗性基因具有连锁关系,且都为共显性标记,与抗病基因之间的遗传距离分别为6.8、7.2和21.8 cM.根据作图结果,将WS4-8所携带的对CYR33的抗条锈病基因定位于小麦3DS染色体上.基于该基因的作图位置与分子标记结果,认为该基因可能是一个新的抗条锈病基因,暂命名为YrWS4-8.     

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。     

小麦种质P10078的成株期条锈病抗性特征及遗传规律

为明确小麦抗病种质P10078的抗条锈病特征及抗病遗传规律,利用4个小麦条锈菌小种CYR32、CYR33、V26/CM42和Sull-7对P10078进行了苗期分小种鉴定,并分别在陕西杨凌人工接种病圃和甘肃天水自然诱发病圃连续多年对P10078与感病品种铭贤169及其杂交后代(F_1、F_2、F_(2∶3))进行成株期抗条锈病鉴定。结果发现,P10078苗期对CYR32、V26/CM42表现为感病(IT:7~8),对V26/CM42和Sull-7表现为抗病(IT:2),成株期对混合小种表现为高度抗病(IT:1,S:1%),表明P10078为包含全生育期抗病基因的成株期抗病品种;F_2抗感分离比为3∶1,F_(2∶3)抗感分离比为1∶2∶1,表明P10078成株期抗性由一对显性主效基因控制。P10078所含抗条锈基因为未知抗性基因。     

小麦品种云麦53抗条锈基因的分子标记定位

云麦53是以CIMMYT优异品系为亲本,通过基因聚合选育的高产、抗病、广适性小麦新品种。为明确云麦53的抗条锈病遗传基础,利用我国当前流行的条锈菌生理小种条中29(CYR29)对云麦53与辉县红杂交后代F1、F2和F2∶3群体进行苗期抗病性鉴定和遗传分析,并利用分子标记对抗条锈病基因进行定位。遗传分析表明,云麦53对CYR29的抗性由1对显性基因控制,暂定名为YrYM53。利用分子标记对F2和F2∶3群体进行检测,发现3个与YrYM53紧密连锁的分子标记(barc61、barc240和AF1/AF4),与YrYM53的遗传距离分别为3.3cM、3.9cM和7.6cM,说明该基因位于1B染色体的长臂上。根据基因来源和抗谱分析,YrYM53与1B或1BL/1RS染色体上已知抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr15、Yr24/Yr26、YrZH84.2和YrCN17不同,可能是一个新的抗病基因。     

中国小麦农家品种抗条锈性评价及抗病品种的遗传分析

为了解小麦抗病品种的基因背景和遗传特点,采用中国目前的条锈菌优势小种对60个小麦农家品种进行了苗期和成株期抗条锈病鉴定.苗期鉴定发现,有13个品种对8个条锈菌优势小种中的4个或4个以上小种表现抗病,其中白老芒麦(甘地806)、圆籽糙(豫327)、大籽糙(豫331)、疙瘩糙(豫398)对6～7个小种表现出抗病,而且多表现免疫～高抗;成株期鉴定发现有38个农家品种对所有小种表现抗病,并且病情指数低于10,很多苗期感病的品种在成株期表现抗病.在抗条锈鉴定的基础上对抗病性较好的品种圆籽糙(豫327)和疙瘩糙(豫398)进行了抗条锈性遗传分析.对亲本、F1、F2、BC1代接种条锈菌优势小种,根据F1代的抗性表现和F2代、BC1代的抗感分离情况,初步明确圆籽糙对条中29号的抗性由两对显性基因互补作用控制,疙瘩糙对条中32号的抗性由一对隐性基因控制.     

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。     

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。     

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。     

中国小麦条锈菌当前主要流行小种毒性分析

为了给小麦抗病基因的合理布局和开展预见性抗病育种提供参考依据,采用已知抗条锈病基因的单基因系,在苗期和成株期分别接种我国当前条锈菌主要流行小种CYR32、CYR33和V26,同时结合甘肃天水田间的抗病鉴定,最终明确了这3个流行小种在单基因系上的毒性谱。结果发现这三个小种的毒性谱都很宽并且相互交叉,结合起来使得国际上目前创制的单基因系材料只有Yr5和Yr15在所有鉴定中都呈现高抗反应,YrExp2和YrTr1在成株期具有使用价值,这些抗病基因应在今后的抗条锈病育种中加大应用。     

小麦抗条锈基因Yr10的抗病通路研究

小麦抗条锈病基因 Yr10作为全生育期抗性基因,对国内大部分的条锈菌生理小种表现抗性,为探究 Yr10介导的抗病通路,以小麦AvocetS(AvS)和其近等基因系AvS Yr10NIL(AvS+ Yr10)为材料,接种条锈菌CYR31后分别构成亲和与非亲和体系,通过分析含有抗病基因 Yr10非亲和体系中的信号分子变化,比较非亲和与亲和体系中抗病过程相关基因的表达差异和功能,进而解析 Yr10的抗病通路。结果表明,在含有抗病基因 Yr10的非亲和体系中, RAR1、 HSP90和 SGT1可能参与抗病基因(R)激活下游的抗病通路。R基因的激活引发活性氧在接菌后早期迅速积累,同时内源SA水平在接菌后出现高峰,随后寄主细胞迸发活性氧,并引起下游病程相关基因 PR1表达显著上调,促进植物细胞的坏死,表现为过敏性坏死反应(HR)。总体来说, Yr10的抗病通路为通过R基因的激活后引发SA信号分子,进而影响活性氧的积累,最终诱导下游PR基因的表达和HR反应的发生。     

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。