小麦条锈菌突变菌株相对寄生适合度测定

测定了CY17,CY31突变菌系在感病品种铭贤169上的相对寄生适合度属性,并利用“病害量”衡量突变菌株的相对寄生适合度。结果表明:CY17各突变菌株的相对寄生适合度均高于原始菌株,其中CY17mut-4最高,CY17mut-1较高,CY17mut-3,CY17mut-2相差不大,居中;而CY17mut-5最低,各突变菌株之间的差异主要表现在夏孢子萌发率、夏孢子堆长度、严重度3个属性上。CY31突变菌株的相对寄生适合度均低于原始菌株。其中CY31mut-1,CY31mutS-1,CY31mut-2,CY31mutS-2的相对寄生适合度高,CY31mutH-1,CY31mutH-2,CY31mut-6次之,CY31mut-3,CY31mut-5,CY31mut-4最低,其突变菌株间的相对寄生适合度属性在夏孢子萌发率、夏孢子堆长度和夏孢子堆密度上有较显著差异。     

基因枪介导小麦条锈菌毒性突变的研究

为了得到带有明确遗传标记的毒性突变菌株,应用基因枪转化技术,以小麦条锈菌野生白化菌系为转化受体,以含有潮霉素抗性基因(Hyg)的质粒为插入载体,对基因枪介导小麦条锈菌插入突变的条件进行了研究。结果表明,当小麦条锈菌夏孢子萌动2 h,可裂膜承载压力为1 100 Psi时进行轰击转化,所得的小麦条锈菌夏孢子在含有潮霉素的培养基上萌发率最高,为36.09%。进一步将转化的小麦条锈菌夏孢子进行扩繁,在筛选品种上筛选,将筛选到的突变体在其上继代培养4代,获得了两个稳定的毒性突变菌株MM-2、MM-3。MM-2菌株对南大2419的毒性减弱,反应型由野生菌系的4型变为2型;MM-3菌株在南大2419的反应型由野生菌系的4型变为2、3型,毒性发生分化。采用中国鉴别寄主对突变体的毒性研究表明,各突变菌株的毒性均较原始菌系发生了明显改变。进一步用Hyg基因特异PCR在两个突变菌系中均扩增到目的片段,表明MM-2、MM-3的突变是由Hyg基因插入引起的。     

小麦条锈菌4个流行小种的AFLP指纹分析及与小种毒性相关性的研究

目前小麦条锈菌生理小种CY29、CY31、CY32和CY33已成为我国很多小麦产区的优势流行小种,为明确这4个小种间亲缘关系及其与毒性之间的相关性,本研究采用AFLP分子标记技术,对CY29、CY31、CY32和CY33的基因组DNA进行了AFLP标记分析,并与这4个生理小种的毒性分析相比较.结果表明;AFLP分析和毒性分析各将4个生理小种分为2个类群,两者的相关系数r=0.014.4个生理小种AFLP分析遗传多样性高于毒性分析遗传多样性,生理小种间遗传相似度较高,但两者相关性极低.     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株的抗性研究

以小麦条锈菌条中29号的6个突变菌株测定了我国18个重要抗源品种和31个后备品种的抗锈稳定性。结果表明,5个抗源高感5个突变菌株,3个抗源感染3～4个突变菌株、6个抗源感染1～2个突变菌株,7个抗源抗所有的突变菌株。这7个抗源在目前育种中有应用价值。31个后备品种中有些品种感染1～6个突变菌株,并对这些品种应用和推广前景进行了讨论。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系的抗条锈性遗传研究

[目的]对普通小麦一柔软滨麦草易位系的抗条锈性进行遗传分析。[方法]以普通小麦-柔软滨麦草易位系M853-2、M853-4、M8657-1l、M8657-4及M853-1为材料,用中国小麦条锈菌条中29号、条中30号、条中31号、条中32号、水源11_4和水源11-11共6个生理小种对其抗条锈性进行评价,进而对2个易位系M853-2和M8657-1的抗条锈性进行遗传学分析。[结果]5个易位系的抗病谱存在明显差异,初步推测5个易位系所包含的抗条锈基因不尽相同;M853-2对条锈茵系CY31的抗条锈性由2对基因控制,对Su11-11的抗条锈性由1对显性基因控制;M8657．1对条锈菌CY31的抗条锈性由2对基因控制,对Su11-11的抗条锈性由l对隐性基因控制。[结论]小麦一柔软滨麦草易位系的抗条锈性由主效基因所控制,可将其作为重要抗源在抗锈育种中有目的地加以利用。     

人工合成双二倍体小麦白粉病抗性和农艺性状表现

【目的】人工合成圆锥小麦365与粗山羊草杂交后代双二倍体,观察其白粉病抗性和农艺性状,为筛选抗病育种种质材料提供参考。【方法】以感病圆锥小麦365为母本,与抗性优异的粗山羊草父本杂交,经单倍体加倍获得双二倍体人工合成小麦,再与普通小麦杂交,观察其抗病性。【结果】亲本间杂交组合均有成胚,平均成胚率17．6％～37．0％。父本Y201、Y215和Y219对12个白粉病菌株表现全抗,Y170仅对菌株E09感病,Y221仅对4个菌株感病,而5个人工合成小麦双二倍体对E09均感病。杂交组合365（♀）×Y221的人工合成二倍体株高、杂交组合365（♀）×Y170的人工合成二倍体穗数、自交结实穗率和结实率以及365（♀）×Y221人工合成二倍体的小穗数表现较好。人工合成双二倍体与偃展1号、豫麦18的杂交结实率明显高于自交结实率（4．6～80．8倍）。【结论】圆锥小麦365可能存在抗白粉病抑制基因,可抑制粗山羊草中抗白粉病基因在杂交后代中的表达。     

小麦条锈菌产孢转录组分析

为研究不同毒力小麦条锈菌侵染过程中基因表达差异,通过RNA-seq测定其转录组并分析差异表达基因。结果表明,每个小麦条锈菌转录组文库产生8 000万～9 000万条读长,其中,至少71.15%的读长可以比对到参考基因组。将读长转换计算出FPKM值并比较多个基因表达水平,FPKM值小于15的基因数分别占对应文库的79.17%、79.24%、80.01%和79.41%,FPKM值大于60的基因数所占比例均低于7.0%,而FPKM值大于10 000的基因在CY31、CY32、CY33和V26菌系样品文库中分别有7、8、7、7个。从|log_2Fold change|≥1且FDR<0.005这2个水平评估小麦条锈菌CY31、CY32、CY33和V26菌系间差异表达基因,结果显示,差异水平变化主要集中在6倍以内,差异倍数最大的一个基因为13倍。将差异表达基因与KEGG数据库比对发现,共有53个基因被注释到了KEGG中的36个通路中,其中,显著富集通路(P<0.05)有5个,主要参与到氧化磷酸化、淀粉和糖代谢等通路中。可见,小麦条锈菌CY31、CY32、CY33和V26菌系间产孢时在糖类的代谢、磷酸化等方面变化明显,说明小麦条锈菌产孢可能受糖代谢系统的调节。     

中国小麦条锈菌流行小种的RAPD分析

 用随机扩增多态性DNA（Random amplified polymorphic DNA，RAPD）技术对中国小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici）流行小种的11个模式分离系（CY17，CY19，CY21，CY22，CY23，CY25，CY26, CY27，CY28，CY29，水源11-1）以及5个分属于两个新发现小种CY30和CY31的分离系进行了基因组DNA多态性分析。用17个10-核苷酸随机引物共获得114个RAPD标记，其中75.4%表现多态性。选取共中的58个RAPD标记通过系统聚类分析确定了供试分离系间的亲缘关系，并与以毒性标记为基础确定的分离系间的演化关系进行了比较。结果表明，DNA多态性与毒性多态性之间没有相关性。利用RAPD标记检测到了小种间以及小种内的遗传变异，有些引物扩增到了分离系特异的RAPD特征图谱。与其它基因组多态性分析技术相比，RAPD分析可为小麦条锈菌的遗传分析提供大量的分子标记，且具有技术操作简单、快速、安全以及仅需微量的模板DNA等优点，对该活体营养病菌的群体遗传结构分析极 具潜力。     

山东省小麦白粉病菌群体毒性鉴定和分析

为明确山东省小麦白粉病菌群体的毒性结构组成,利用31份已知抗白粉病基因的小麦品种(系)对采自山东省德州、烟台、济南、济宁、聊城、临沂6市共62个小麦白粉病菌株毒性结构进行鉴定,并构建山东省小麦白粉病菌系毒性聚类图。结果表明,山东省小麦白粉病菌群体对抗病基因Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm13、Pm17、Pm19、Pm2+Ta、Pm"Era"和Pm"XBD"的毒性频率均高于70%,对抗病基因Pm21、Pm4b+5b及Pm5+6的毒性频率低于30%,仅对Pm21抗病基因无毒性;德州市、烟台市、济宁市、济南市、聊城市和临沂市白粉病菌群体分别对12、15、22、23、25、28个抗病基因的毒性频率高于70%;对小麦白粉病菌株毒性聚类分析发现,62个小麦白粉病菌株毒性相似系数在0.67～1.00之间,说明6地市的小麦白粉病菌群体间毒性存在一定差异,德州市和烟台市的大部分菌株毒性结构相似度高,其余地市菌株毒性结构相似度高。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系抗条锈病基因的遗传分析和微卫星标记

【目的】M853-2是一个通过杂交和回交选育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformsf.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。研究易位系M853-2抗条锈菌的遗传规律,对揭示其遗传机制和抗源的筛选具有重要意义。【方法】以感病品种铭贤169和易位系M853-2作亲本,通过杂交制备F2代种子,用人工接种方法研究M853-2及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性,并进行了遗传分析,最后对其中一个接种群体进行了SSR标记。【结果】M853-2对条中29的抗锈性遗传受2对显性和1对隐性基因的独立控制,对条中30的抗锈性遗传受2对隐性和1对显性核基因以及3对隐性胞质基因的共同作用,对条中31的抗锈性遗传受2对显性(互补作用)基因的独立控制,对Su-4的抗锈性遗传受1对显性和1对隐性核基因以及2对显性(互补作用)胞质基因的共同控制,对Su-11的抗锈性遗传受1对显性基因的独立控制,将该抗锈基因暂命名为YrElm2,并对该接种群体利用BSA法进行了SSR标记。从305对SSR引物中筛选到1个位于4BL上的SSR标记Xgwm495,连锁分析表明,YrElm2与Xgwm495的遗传距离为7.60 cM,该抗病基因位于4BL上。【结论】普通小麦-柔软滨麦草易位系M853-2对小麦条锈病有良好的抗性,对所接种的菌系CY29、CY31和Su-11表现为核基因遗传,对CY30和Su-4表现为与核质互作有关的抗病性遗传,说明易位系M853-2可以作为抗源在我国小麦抗锈育种中应用。     

抗条锈病小麦品系Taichuang29*6/Yr5接种条锈菌CY32后的蛋白质组学分析

 【目的】了解抗条锈小麦受条锈菌侵染后的蛋白表达变化情况,采用比较蛋白质组学技术鉴定接种条锈菌小种CY32后的抗条锈小麦品系 Taichuang29*6/Yr5和同时期未接种对照之间的差异蛋白。【方法】提取接种48 h和同期未接种小麦的叶片蛋白,进行双向电泳分离和分析,选取差异显著的蛋白点进行MALDI-TOF质谱分析及数据库搜索鉴定。【结果】发现13个体积百分比变化大于1.5倍,符合t检验（P＜0.05）的显著差异蛋白点,通过MALDI-TOF MS获得了这些差异蛋白点的肽指纹图谱,经数据库搜索,共鉴定出11个蛋白,包括Pathogenesis-related homeodomain protein,beta-glucosidase,glutathione transferase等。【结论】经蛋白质功能分析,推测小麦叶片中这些差异蛋白可能与条锈菌小种CY32的侵染有关。     

348份小麦种质中抗条锈病基因Yr5、Yr10和Yr18的分子标记检测与分布

利用共分离或紧密连锁的分子标记S1320、SC_(200)和csLV34,对收集于全国多个育种单位的348份小麦种质进行检测。结果表明: Yr5连锁标记S1320阳性的种质有122份, Yr10连锁标记SC_(200)阳性的种质有80份, Yr18连锁标记csLV34阳性的种质有7份,检出率分别为35.06%、22.99%和2.01%。分子标记阳性的种质中抗病性表现并不一致,标记阳性且表现抗病的种质分别有27份、11份和3份,这些种质主要来自陕西、北京和江苏。抗病基因聚合种质抗病性鉴定结果表明, Yr5和 Yr18聚合时对条锈病表现高抗或免疫, Yr10与 Yr5或 Yr18聚合则不能有效提高种质的条锈病抗性。此外,有10份种质虽然未检出上述3个基因,但是对条锈病表现近免疫,是抗条锈病育种的重要资源。     

2001～2005年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态

为掌握小麦条锈菌种群动态,2001-2005年对采自陕西省7市20个县(区)主栽小麦品种和后备小麦品种苗期和成株期的条锈菌标样1 101份进行了鉴定。结果表明,2001-2005年陕西省共监测到已知条锈菌生理小种和致病类型26个,分别为条中22、23、26、27、28、29、31、32号,Hybrid46-4、5、6、7、8,水源11-1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14。其中条中31号以前的生理小种已成为次要小种或稀有小种,条中32号出现频率一直居各小种首位,成为绝对的优势小种;Hybrid46类群和水源11类群为绝对的优势小种类群,频率总和维持在90%左右,成为优势种群。从变化趋势看,Hybrid46类群出现频率逐年下降,水源11类群出现频率逐渐上升。     

用AFLP标记一个来自偏凸山羊草的抗条锈病新基因 YrG775

 对小麦抗病种质贵农775与西农97148的F2后代人工接种CY32条锈病菌进行抗性鉴定，通过卡方检测抗感病单株分离比例确定贵农775携带两对重叠抗条锈病基因。从128个AFLP引物组合中筛选到与其中一个抗病基因YrG775共分离的多态性标记M8P151200bp，该标记仅能在原始亲本偏凸山羊草中检测到。由于已知来源于偏凸山羊草的Yr17苗期不抗CY32条锈病菌，所以根据抗性鉴定和分子生物学试验结果，推断YrG775很可能是一个来自偏凸山羊草并与已知抗条锈病基因都不同的新基因。     

2000～2003年陕西省小麦条锈菌群体结构动态分析

对2000~2003年陕西省小麦条锈菌群体结构动态研究结果表明,2000年条中31号居各小种及类型首位,出现频率为22.36%,出现频率随后呈逐年下降趋势。2001~2003年条中32号出现频率均居第一位,出现频率分别为46.78%,66.23%,46.34%,分布范围广,致病性强,是造成陕西省小麦条锈病发生流行的主要优势小种;其次为水源11 14,水源11-4.分别居第二、三位。条中18,19,22,23,25,26,27,28号小种出现频率均较低,而且有逐年下降趋势。毒力频率分析表明,Yr9,Yr3b+4b,Yrsu等抗性基因已经失效。新育成小麦品种(系)对条中31号,32号,水源11 14,太白4的感病品种百分率分别为62.6％,60.9%,56.3%和35.9%。     

Inheritance and Molecular Mapping of Stripe Rust Resistance Gene Yr88375 in Chinese Wheat Line Zhongliang 88375

Stripe rust is one of the most important diseases of wheat worldwide. Inheritance of stripe rust resistance and mapping of resistance gene with simple sequence repeat （SSR） markers are studied to formulate efficient strategies for breeding cultivars resistant to stripe rust. Zhongliang 88375, a common wheat line, is highly resistant to all three rusts of wheat in China. The gene conferring rust disease was deduced originating from Elytrigia intermedium. Genetic analysis of Zhongliang 88375 indicated that the resistance to PST race CYR31 was controlled by a single dominant gene, temporarily designated as Yr88375. To molecular map Yr88375, a F2 segregating population consisting of 163 individuals was constructed on the basis of the hybridization between Zhongliang 88375 and a susceptible wheat line Mingxian 169; 320 SSR primer pairs were used for analyzing the genetic linkage relation. Six SSR markers, Xgwm335, Xwmc289, Xwmc810, Xgdmll6, Xbarc59, and Xwmc783, are linked to Yr88375 as they were all located on chromosome 5BL Yr88375 was also located on that chromosome arm, closely linked to Xgdmll6 and Xwmc810 with genetic distances of 3.1 and 3.9 cM, respectively. The furthest marker Xwmc783 was 13.5 cM to Yr88375. Hence, pedigree analysis of Zhongliang 88375 combined with SSR markers supports the conclusion that the highly resistance gene Yr88375 derived from Elytrigia intermedium is a novel gene for resistance to stripe rust in wheat. It could play an important role in wheat breeding programs for stripe rust resistance.     

山西省小麦条锈菌优势生理小种及致病类型

对1998～2001年采自山西省10个县(市)的119份小麦条锈菌标样进行生理小种监测的结果表明:目前山西省小麦条锈菌的优势生理小种和致病类型为条中17号小种、Hybrid46致病类群(包括条中30号、条中31号、条中32号小种等)以及水源11致病类群。建议小麦抗病育种应以以上生理小种和致病类型为主要对象。     

抗条锈冬小麦新品种兰天20号选育报告

冬小麦新品种兰天20号是以"Cappelle Desprez"为母本,"兰天10号"为父本杂交选育而成.在2005-2006年天水市及甘肃省陇南市高山组区域试验中,2 a 8点(次)平均折合产量5 686.5 kg/hm2,较对照品种中梁22号增产15.61%.苗期对混合菌免疫,成株期对条中31号、条中32号及致病类型水4、水7、水14及混合菌免疫,中感条中29号,兼抗条锈病和白粉病.籽粒含粗蛋白150.5 g/kg、赖氨酸4.1 g/kg.适宜在天水市和陇南市的高山区和二阴半山区种植.     

2003～2004年云南省中部地区小麦条锈病生理小种鉴定结果

2003~2004年采自云南省中部地区的主要生产品种和重要抗源上的小麦条锈病标样52份,其鉴定结果基本反映了本年度云南省中部地区小麦条锈病菌生理小种的状况。共鉴定到9个小种和致病类型,有条中32号,条中31号,Hybrid46-8,-7,-5,-4,水源11-14,-12和洛13-8。条中32号和Hybrid46-7为主要流行小种,条中32号位居第一,出现频率为48%,其次为Hybrid46-7(24%),Hybrid46-4和Hybrid46-5的出现频率相当(6%),为一般流行小种,出现频率较高的还有Hybrid46-8,水源11-14和洛13-8,其它为稀有小种和致病类型。抗锈育种应以条中32号和Hybrid-7,-5,-4为主要对象,兼顾Hybrid46,水源11和洛13的其他致病类型。     

2003～2004年云南省中部地区小麦条锈病生理小种鉴定结果*

 2003～2004年采自云南省中部地区的主要生产品种和重要抗源上的小麦条锈病标样52份，其鉴定结果基本反映了本年度云南省中部地区小麦条锈病菌生理小种的状况。共鉴定到9个小种和致病类型，有条中32号，条中31号，Hybrid46-8，-7，-5，-4，水源11-14，-12和洛13-8。条中32号和Hybrid46-7为主要流行小种，条中32号位居第一，出现频率为48%，其次为Hybrid46-7（24%），Hybrid46-4和Hybrid46-5的出现频率相当（6%），为一般流行小种，出现频率较高的还有Hybrid46-8，水源11-14和洛13-8，其它为稀有小种和致病类型。抗锈育种应以条中32号和Hybrid-7，-5，-4为主要对象，兼顾Hybrid46，水源11和洛13的其他致病类型。