转LTP基因T_0代小麦的获得及抗条锈病鉴定

以小麦生产品种小偃22、科农199和西农1376为受体品种,植物抗菌蛋白基因LTP作为目的基因,构建pAHC25-LTP表达载体,利用基因枪法转化小麦幼胚愈伤组织,获得转LTP基因T0代小麦1247株。经草铵膦(Phosphinothricin,PPT)抗性筛选及PCR分子检测,获得阳性再生植株209株,转化率1.87%。阳性再生植株接种条锈菌CYR29、CYR31和CYR32混合小种后进行抗条锈病鉴定,获得抗性植株74株,其中抗性显著提高的抗病植株11株。本研究初步证明抗菌蛋白基因LTP在小麦抗条锈病菌的侵染中有一定作用,为获得转抗菌蛋白基因的抗条锈病小麦品种奠定基础,以期获得育种中可应用的新型抗源材料。     

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。     

稻瘟病抗病育种研究

 自1986至1990年对云南西南175、滇榆1号及滇型杂交粳稻恢复系之一的南25三个丰产而抗瘟性差的品种,用能抗云南优势小种和潜在危险性小种的16个抗病品种作抗源,与它们杂交,共配制19个杂交组合,进行生产品种改造.通过对F₄、F₅和5个高代材料的抗性研究表明,对于抗病亲本为单基因的,其杂交后代宜采用抗病亲本的非致病小种进行混合接种,严格淘汰感病植株,在第5代转入以农艺性状为主并继续用混合接种法淘汰感病植株进行选育;对于抗病亲本为二基因或二基因以上的,F₂、F₃可采用抗病亲本的非致病小种混合接种淘汰感病植株,在F₃根据农艺性状优劣,筛选优良单株,在F₄用抗病亲本的非致病小种分别接种这些单株后代,把反应型相同的归属一类,以后用对应抗病反应的非致病小种混合接种这一类单株后代,定向选育,这样有可能从一个优良组合后代中选育出多个丰产抗病的优良品种.本研究表明,金刚的抗性基因已导入到西南175,大理1001、福锦、密阳23的抗性基因已导入到滇榆1号,这4个高代材料农艺性状较好,通过继续选育有可能成为优良品种.     

偏凸山羊草的抗条锈病新基因YrG775的AFLP标记

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,对其进行了抗性鉴定,通过卡方检测抗感病单株分离比例,确定贵农775携带有2对重叠抗条锈病基因。从128个AFLP引物组合中,筛选到与其中1个抗病基因YrG775共分离的多态性标记M8P15(1 200 bp),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1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。     

小麦抗源Holdfast和Flinor抗条锈病主效、微效基因的遗传分析

【目的】Holdfast、Flinor是国际上已经报道在生产上具有持久抗条锈性表现的小麦品种，在成株期对中国条中29、30、31号小种表现出免疫或近免疫的抗性水平。【方法】本文采用常规杂交分析和潜育期变温处理方法，分别在常温（昼18℃/夜10℃）和高温（昼24℃/夜15℃）两种温域下，对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。【结果】品种Flinor中至少含有1显1隐2对主效和2对温敏微效抗条锈基因，Holdfast中至少含有2对显性主效和2对温敏微效抗条锈基因。主效基因均互补控制其抗条锈性,微效基因呈隐性，具累加效应，受高温诱导表达，控制中度抗性水平。【结论】Flinor和Holdfast均含有全生育期主效抗条锈病基因和对高温敏感的微效抗条锈基因，建议在抗病育种中加以有效利用，并提供了温敏微效抗条锈基因的快捷检测方法。     

意大利抗病小麦品种Pascal抗条锈性的遗传分析

在2000~2003年,以我国陇南重要外引小麦品种Pascal作母本,铭贤169作父本进行杂交,子代材料苗期分别接种条锈菌单孢菌系条中29号、洛13-Ⅲ、条中31号、条中32号和水14,抗性遗传结果表明,对条中29号,F1代植株抗感分离比为5∶12,BC1代植株全部为抗病株,F2代植株抗感分离比为46:31,符合理论比9:7,卡方测验结果也符合这一结果;对条中32号,F1代植株抗感分离比为6∶5,BC1代植株抗感分离比为4:4,F2代植株抗感分离比为24:49,符合理论比1:3;对洛13-Ⅲ,F2代植株抗感分离比为10:48,符合理论比1:3;对条中31号,F2代植株抗感分离比为20:55,符合理论比1:3;对水14,F2代植株抗感分离比为6:69,符合理论比1:15.卡方测验值均符合理论值.据此推知pascal对条中29号的抗性由2对显性互补抗性基因控制,对洛13Ⅲ、条中31号、条中32号的抗性均由1对隐性抗性基因控制,对水14的抗性由2对隐性抗性基因控制.     

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。     

两个小麦生产品种抗白粉病遗传分析

以感病品种豫麦49作母本,抗病品种周麦12和藁麦8901作父本配制杂交组合,获得杂种F1代,F1代植株自交获得F2代种子,F1代植株与豫麦49回交获得BC1代种子。在人工控制条件下,用河南省小麦白粉病菌GY01单孢菌系,分别对F1、F2、BC1代及其亲本的幼苗进行人工接种,研究它们的抗性表现和杂交后代中抗白粉病的分离情况。结果表明,周麦12对GY01的抗性由1对显性基因和1对隐性基因互补控制;藁麦8901对GY01的抗性由1对显性基因控制。     

基于亲本对条锈病敏感性预测小麦杂交种的抗性

【目的】通过亲本条锈病的抗性评价预测F1代杂交种的抗病性,增强杂交小麦抗病育种的可预见性。【方法】以CYR23、CYR31、CYR33、CYR34 4个小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)生理小种作为供试菌源,感病小麦品种铭贤169作为阴性对照,通过成株期混合接种,对13份恢复系(父本)材料和21份不育系(母本)材料及其F1代杂交种进行抗病性鉴定,并利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26等抗条锈基因的分子标记或基因标记对其可能携带的抗条锈基因进行分子检测。同时通过半定量PCR方法在亲本及部分F1代植株的成株期进行条锈菌侵染量测定。【结果】所有材料均未鉴定到Yr5、Yr10、Yr15,Yr26多存在于四川品系,Yr9、Yr17多存在于北方品系,本研究所有恢复系材料均未鉴定到Yr18。亲本抗条锈基因在F1代杂交种得到了聚合,符合遗传规律,表明分子标记可以用于杂交小麦抗病辅助选育。来自四川的恢复系及其F1代杂交种整体表现优良抗性,推测其具有纯合显性的抗条锈基因,同时,这些小麦材料可以用于我国小麦抗条锈育种。F1代的实际鉴定反应型趋于亲本反应型的平均值,二元回归分析结果表明亲本和F1代的反应型之间有显著相关性(R2=0.812)。来自四川的恢复系及其F1代对新毒性小种CYR34表现优良抗性,但亲本中未检测到Yr5、Yr15,推测其可能含有未知的抗条锈病基因。利用半定量PCR方法对所有恢复系、不育系和部分F1代杂交种分别进行了供试条锈菌生理小种的菌量测定,结果显示所有亲本及其杂种中均未检测到CYR23,恢复系15CA50、不育系17L6078和15L7128有少量CYR31侵染,恢复系川13品6、MR1101和川麦98及其F1代杂交种未检测到CYR33、CYR34。同时发现,对不同生理小种抗性互补的亲本能有效提高F1代的抗病性。【结论】根据双亲对条锈病的反应型可以预测其F1代杂交种的抗性水平,双亲的抗病水平越高,其F1代杂交种的抗性就越好。同时可以选用具有不同条锈病生理小种抗性互补的亲本来提高F1代杂交种的抗性水平。研究结果有助于探究亲本与F1代杂交种之间的抗病规律,同时为杂交小麦抗病育种提供可参考的实践方案。     

‘中梁22号’小麦抗条锈基因的遗传分析

采用常规杂交方法,以陇南重要小麦生产品种‘中梁22号’作母本,感病品种‘铭贤169’作父本进行杂交,在F2代材料苗期分别接种条锈菌单孢菌系‘条中32号’、‘水14’、‘水7’和‘水4’.抗性遗传结果表明:对‘条中32号’,F2代植株抗感分离比为24∶390,符合理论比1∶15;对‘水14’,F2代植株抗感分离比为46∶341,符合理论比9∶55;对‘水7’,F2代植株抗感分离比为190∶225,符合理论比7∶9;对‘水4’,F2代植株抗感分离比为212∶151,符合理论比9∶7,经卡方测验上述结果均符合理论结果.据此推知‘中梁22号’对‘条中32号’的抗性由2对隐性抗性基因控制,‘水14’由2对显性抗性基因和1对隐性抗性基因控制,‘水7’由2对隐性互补抗性基因控制,‘水4’由2对显性累加抗性基因控制.     

小麦新抗源贵协3号抗条锈病的遗传特性

为探明普通小麦品种贵协3号抗条锈病基因的遗传特性,利用贵协3号与AVS杂交获得F1代和F2代群体,采用条锈病生理小种V26(G22-14)对双亲、F1代和F2代群体进行苗期接种鉴定。结果表明:贵协3号含有1对显性全生育期抗条锈病基因,对条锈病生理小种V26(G22-14)表现出高抗病性。贵协3号在抗条锈病育种中可作为重要抗源加以利用,以进一步丰富小麦的抗病基因类型,增加基因多样性,稳定条锈菌群体结构。     

几个山羊草属物种抗条锈性在栽培小麦遗传背景中的表达

利用人工接种小麦条锈菌生理小种条中30和31,测定了9个山羊草属物种47个居群及其与感病小麦杂交F1植株的抗性。结果表明山羊草属物种对小麦条锈病的抗性程度有一定的差异,抗病山羊草居群与小麦杂交的40个组合的F1植株的抗性与其亲本比较,仅22个组合中山羊草的抗性完全表达,1个组合为部分表达,其余的17个组合中山羊草的抗性并未表达。而且山羊草的抗性表达和抑制与小麦的基因型密切相关,因而在小麦育种中,利用来自山羊草的抗条锈性时应选择易于抗性表达的小麦遗传背景作受体。     

小麦抗条锈病基因对中国条锈菌主要流行小种的抗性分析

[目的]培育和广泛应用抗病小麦品种是防治条锈病最经济有效和环境友好的措施.由于条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)群体中毒性变异频繁,发生新生理小种常导致主栽品种抗病性'丧失',引发条锈病大规模流行,严重威胁我国主粮安全供给.本研究通过监测和评价已知抗条锈病基因对我国目前...     

黑麦的不同抗条锈病特性在小麦育种中利用价值的评价

研究了含不同黑麦抗性基因的材料在小麦抗条锈病实际育种中的表现。在含不同来源的黑麦抗性基因的杂交F7以上高代株系群体中,11.68%~18.69%表现免疫或者高抗的材料在1年内就丧失了抗性;69.40%~81.07%的材料仍然保持了较好的抗性。而一些中抗材料却表现出了相对持久的抗性,表现了慢锈性的特征。这些结果证明了来源于黑麦的抗条锈病基因的多样性,同样可以表现为垂直抗性、水平抗性和慢锈性。此外,在调查中发现,F7及其更高世代仍有较多株系的抗病性在发生分离。本研究指出,在小麦抗条锈病育种中,垂直抗性基因和慢锈性基因的集合对延长新品种寿命有重要意义,在高世代株系中的进一步选择有利于实现这个目标。     

基于亲本对条锈病敏感性预测小麦杂交种的抗性

【目的】通过亲本条锈病的抗性评价预测F₁代杂交种的抗病性,增强杂交小麦抗病育种的可预见性。【方法】以CYR23、CYR31、CYR33、CYR34 4个小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）生理小种作为供试菌源,感病小麦品种铭贤169作为阴性对照,通过成株期混合接种,对13份恢复系（父本）材料和21份不育系(母本)材料及其F₁代杂交种进行抗病性鉴定,并利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26等抗条锈基因的分子标记或基因标记对其可能携带的抗条锈基因进行分子检测。同时通过半定量PCR方法在亲本及部分F₁代植株的成株期进行条锈菌侵染量测定。【结果】所有材料均未鉴定到Yr5、Yr10、Yr15,Yr26多存在于四川品系,Yr9、Yr17多存在于北方品系,本研究所有恢复系材料均未鉴定到Yr18。亲本抗条锈基因在F₁代杂交种得到了聚合,符合遗传规律,表明分子标记可以用于杂交小麦抗病辅助选育。来自四川的恢复系及其F₁代杂交种整体表现优良抗性,推测其具有纯合显性的抗条锈基因,同时,这些小麦材料可以用于我国小麦抗条锈育种。F₁代的实际鉴定反应型趋于亲本反应型的平均值,二元回归分析结果表明亲本和F₁代的反应型之间有显著相关性（R²=0.812）。来自四川的恢复系及其F₁代对新毒性小种CYR34表现优良抗性,但亲本中未检测到Yr5、Yr15,推测其可能含有未知的抗条锈病基因。利用半定量PCR方法对所有恢复系、不育系和部分F₁代杂交种分别进行了供试条锈菌生理小种的菌量测定,结果显示所有亲本及其杂种中均未检测到CYR23,恢复系15CA50、不育系17L6078和15L7128有少量CYR31侵染,恢复系川13品6、MR1101和川麦98及其F₁代杂交种未检测到CYR33、CYR34。同时发现,对不同生理小种抗性互补的亲本能有效提高F₁代的抗病性。【结论】根据双亲对条锈病的反应型可以预测其F₁代杂交种的抗性水平,双亲的抗病水平越高,其F₁代杂交种的抗性就越好。同时可以选用具有不同条锈病生理小种抗性互补的亲本来提高F₁代杂交种的抗性水平。研究结果有助于探究亲本与F₁代杂交种之间的抗病规律,同时为杂交小麦抗病育种提供可参考的实践方案。     

重庆麦区小麦品种(系)抗条锈性评价与基因分析

【目的】重庆是中国小麦条锈病流行体系中重要冬繁区,准确评价该地区小麦品种(系)对当前小麦条锈病流行小种的抗性和了解抗条锈基因在该区的分布状况,为小麦安全生产、品种合理布局及小麦抗条锈育种工作提供依据。【方法】从该区征集了18份当地主栽品种和89份高代品系材料,应用中国小麦条锈菌流行生理小种条中32(CYR32)、条中33(CYR33)、V26/G22-9和V26/CM42,在杨凌进行苗期分小种(CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42)温室抗病性鉴定、并于2015年和2016年连续两年分别进行杨凌成株期条锈菌混合小种(CYR32、CYR33)人工接种病圃和天水自然诱发条锈菌病圃鉴定,根据苗期和田间成株期的抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价;结合抗谱分析、参照单基因系材料的感病结果,及以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈基因的标记分别进行的分子检测分析,推测小麦材料可能携带抗病基因。【结果】在107份参鉴材料中,苗期对CYR32与CYR33均表现免疫或者近免疫的品种(系)有57份,占53.27%;对CYR32、CYR33和V26/CM42均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有11份,占10.28%;对CYR32、CYR33和V26/G22-9均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有9份,占8.41%。综合评价,全生育期抗性的材料仅有8份,占7.48%;成株期抗病材料仅有9份,占8.41%;感病材料90份,占84.11%。分子检测表明,供试材料中21份可能含有Yr9,39份可能含有Yr26,17份可能含有Yr17,3份可能含有Yr18。其他材料中未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,其中没有发现可能含Yr5、Yr10和Yr15的材料。8份具有全生育期抗性的材料,未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,可能含有未检测到的其他抗病基因。【结论】重庆地区小麦品种(系)对小麦条锈菌当前流行小种的抗性整体水平较低,尤其是含Yr26的材料在育种中被广泛而单一地利用。建议利用多基因聚合育种等手段提高当地小麦品种的抗条锈性。     

Progress Towards Genetics and Breeding for Minor Genes Based Resistance to Ug99 and Other Rusts in CIMMYT High-Yielding Spring Wheat

Wheat rusts continue to cause significant losses worldwide despite major efforts given to their genetic control. This is due to frequent evolution and selection of virulence in pathogen overcoming the deployed race-specific resistance genes. Although the life of effective race-specific resistance genes can be prolonged by using gene combinations, an alternative approach being implemented at CIMMYT is to deploy varieties that posses adult plant resistance （APR） based on combinations of minor, slow rusting genes. When present alone, the APR genes do not confer adequate resistance especially under high disease pressure; however, combinations of 4 or 5 minor genes usually result in ＂near-immunity＂ or a high level of resistance. Although only a few APR genes are catalogued, various APR QTLs are now known and could lead to further characterization of additional genes. Four characterized genes have pleiotropic effects in conferring partial APR to all 3 rusts and powdery mildew, thus simplifying the task of breeding wheat varieties that are resistant to multiple diseases. Significant progress was made recently in developing high-yielding wheat germplasm that possesses high levels of APR to all three rusts by implementing a Mexico- Kenya shuttle breeding scheme. Parents with APR to Ug99 were hybridized with high-yielding parents that had adequate to high levels of APR to leaf rust and yellow rust. Segregating populations and advanced lines from these crosses were selected under high rust pressures in Mexico （leaf rust and yellow rust） and Kenya （Ug99 stem rust and yellow rust） to identify high- yielding progenies that possess high to adequate APR to all three rusts. International distribution of these high-yielding wheats is underway through CIMMYT intemational yield trials and screening nurseries. It is expected that several wheat varieties with APR to three rusts will be released and grown in various countries in the near-future that will allow determining the durability of resistance.     

簇毛麦易位系V9125-2抗条锈基因YrWV的遗传分析和SSR分子标记

[目的]对高抗条锈病的簇毛麦易位系V9125-2进行研究,明确其抗病性遗传特点,并对其抗条锈病基因定位,为选育优质抗源材料提供依据.[方法]采用中国当前流行的7个条锈菌生理小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33以及Su11-4、Su11-11对簇毛麦易位系V9125-2和铭贤169的杂交后代进行...     

小麦条锈菌中国鉴别寄主维尔中抗条锈病基因YrVir1的微卫星标记

【目的】明确中国小麦条锈菌重要鉴别寄主维尔的抗条锈病基因及其遗传特点,建立与其连锁的微卫星标记,将病菌小种监测和抗病性分析提高到基因水平。【方法】由维尔为基因供体转育而成的含有小麦重要抗条锈基因YrVir1的近等基因系Taichung29*6/YrVir1,用小麦条锈菌单胞菌系2E16对近等基因系Taichung29*6/YrVir1、轮回亲本Taichung29及其杂交后代进行遗传分析;选用YrVir1所在2B染色体上的141对引物对近等基因系和轮回亲本的基因组DNA进行SSR分析。【结果】近等基因系Taichung29*6/YrVir1对2E16的抗病性由1对显性基因控制;引物Xbarc349在近等基因系与轮回亲本间稳定扩增出特异性DNA片段,同时在近等基因系和基因供体维尔间存在相同扩增片段,经F2代群体200个抗、感单株检测证实,Xbarc349标记位点与抗条锈病基因YrVir1连锁,遗传距离为4.2 cm。【结论】Xbarc349引物扩增出的特异性DNA片段可作为抗条锈病基因YrVir1的SSR标记;根据小麦SSR遗传图谱,将YrVir1基因定位在小麦2B染色体上。