中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

甘肃陇南中梁系列冬小麦品种抗条锈病性分析及利用

种植抗病品种是防治小麦条锈最经济有效且有利于环境保护的措施。2016年-2018年,在甘肃陇南两个不同生态区甘谷和汪川试验点对8个中梁系列冬小麦品种‘中梁25号’～‘中梁32号’进行了成株期抗条锈性分析,并在温室进行了苗期抗条锈病性评价。成株期抗条锈性鉴定结果表明:‘中梁25号’～‘中梁28号’对接种及自然诱发的条锈菌单孢菌系及混合菌均表现感病;‘中梁29号’对条锈菌CYR32、CYR33、中4-1表现抗病,对条锈菌CYR34和G22-14表现中抗～中感;‘中梁30号’～‘中梁32号’对供试条锈菌单孢菌系及混合菌表现免疫到中抗。抗条锈病基因检测发现:‘中梁26号’和‘中梁27号’含有抗病基因Yr9,‘中梁29号’含有抗病基因Yr26,其余品种含有未知抗条锈病基因。同时对后CYR34时期供试品种在甘肃陇南的利用前景进行了讨论。     

小麦成株期高温抗条锈基因Yrxy54-1的RGAP分子标记定位

采用我国当前流行的7个小麦条锈菌(菌系),在高温条件下对其进行成株期抗条锈性鉴定,并用条锈菌CYR32对小麦品种小偃54与铭贤169的杂交后代及其双亲进行高温成株期抗条锈性遗传分析,以揭示小偃54成株期抗条锈性遗传机制。结果显示,小偃54成株期对多个条锈菌小种具有良好的抗病性,对CYR32的抗病性由2对隐性核基因独立控制,分别暂命名为Yrxy54-1和Yrxy54-2,并对Yrxy54-1进行分子标记定位。从528个RGAP引物组合中筛选到4个与抗病基因Yrxy54-1紧密连锁的多态性标记M1、M2、M3和M4,分布于Yrxy54-1的两侧,遗传距离分别为15.8、16.6、7.3和9.97cM。遗传分析结合分子标记结果表明,Yrxy54-1是一个与已知抗条锈基因不同的新基因。     

农家品种‘白大头’及其衍生系‘天00127’苗期抗条锈性遗传分析

2019年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室,对抗条锈性优异的农家品种‘白大头’及其衍生系‘天00127’与感病品种‘铭贤169’杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂和BC₁代材料,苗期分别人工接种条锈菌主要流行小种CYR34、CYR32的单孢菌系,进行抗病性遗传分析,结果表明：供试亲本‘白大头’和‘天00127’对CYR34和CYR32均表现免疫。各世代材料中,‘铭贤169’/‘白大头’组合与‘铭贤169’/‘天00127’组合的F₁代对供试小种均表现免疫或近免疫;F₂代植株表现抗感分离,其中‘铭贤169’/‘白大头’组合对CYR34符合1R∶3S的理论比值,对CYR32符合3R∶1S的理论比值;BC₁代植株对CYR34表现全感,对CYR32符合1R∶1S的理论比值;‘铭贤169’/‘天00127’组合对CYR34和CYR32均符合3R∶1S的理论比值;BC₁代植株抗感分离符合1R∶1S...     

临麦系列春小麦品种抗条锈性分析

小麦条锈病是发生于甘肃省临夏州小麦生产上的最主要病害,种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。作者于2013年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州低温温室和甘谷试验站进行了苗期、成株期分小种接种鉴定,并于2010-2014年对临麦系列春小麦品种‘临麦32号’~‘临麦36号’在甘肃省不同生态区的8个试验点进行成株期抗条锈性分析,结果表明:春小麦品种‘临麦32号’苗期对所有供试菌系均表现感病,成株期对CYR29和CYR32表现中抗-中感;‘临麦33号’除对CYR29苗期表现免疫、成株期表现中抗-中感外,对其余供试菌系均表现感病。对自然诱发的条锈病,两品种也表现感病;‘临麦34号’和‘临麦36号’除对新菌系G22-9、G22-14表现感病外,对其余菌系表现抗病,但自2013年开始两品种在田间也表现感病;‘临麦35号’全生育期对接种及自然诱发的条锈菌均表现抗病。苗期选用24个国内外供试条锈菌单孢菌系进行基因推导分析,发现供试临麦系品种抗性谱与已知基因载体品种的抗性谱均不一致,初步推测供试临麦系品种含有未知抗条锈基因。     

小偃6号成株期高温抗条锈性遗传分析

为揭示小偃6号抗病机制和培育持久抗病品种,采用常规杂交分析方法,在小麦抽穗期利用小麦条锈菌小种CYR30、CYR32和Su11-4对小偃6号、铭贤169及其杂交F1、F2、F2∶3接种,平均气温达到21℃时对小偃6号进行了抗条锈性调查和遗传分析。结果显示,接种CYR30、CYR32时,F1代表现高感,F2代群体中抗感分离比例符合1 R∶15 S的理论比例。接种Su11-4时,F1代表现高抗,F2代群体中抗感分离比例符合3R∶1S的理论比例。研究表明小偃6号对CYR30、CYR32的抗病性均由2对隐性基因累加作用控制,对Su11-4的抗病性由1对显性基因控制。     

小麦品种贵农22 抗条锈基因的遗传分析及分子标记

 贵农22 是由簇毛麦、硬粒小麦以及普通小麦杂交选育而成的普通小麦品种,其对我国目前所有已知条锈菌生理小种均表现高度抗病。为了明确其抗条锈性遗传基础,并对抗条锈基因进行分子作图,本研究选用条锈菌重要小种CYR29、CYR30、CYR32、CYR33 和Su11鄄11,对贵农22 与条锈病感病品种辉县红或铭贤169 杂交F2 代、BC1 F1 代、BC1 F2 代进行抗锈性遗传分析,并对贵农22 控制Su11鄄11 抗病性的1 对隐性基因进行SSR 标记。结果表明,贵农22 至少含有3 对抗条锈病基因。利用272 株贵农22 / 铭贤169 BC1 F2 群体筛选到2 个与贵农22 控制Su11鄄11 抗性的隐性基因连锁的SSR 标记Xwmc44 和Xcfa2147,遗传距离分别为5. 1 和7. 3 cM,并将抗病基因定位于小麦1BL 上,暂命名为YrGn22。基因来源、抗病性分析以及分子检测结果表明,YrGn22 不同于1BL 上的已知小麦抗条锈病基因Yr3、Yr9、Yr21 和Yr29,可能是1 个新基因。     

中国小麦农家品种红锁条和白蚂蚱的抗条锈性遗传分析

为明确小麦农家品种所含抗条锈病基因组成及其抗病性和遗传特点,通过接种中国小麦条锈菌生理小种CYR31、CYR32和CYR33,对红锁条和白蚂蚱2个农家品种进行抗病性鉴定、基因推导及系谱分析和苗期抗病性遗传分析。结果显示,红锁条和白蚂蚱苗期均高抗3个流行小种CYR31、CYR32和CYR33,成株期高抗CYR32;红锁条和白蚂蚱均含有未知抗条锈病基因;红锁条对CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性独立或重叠遗传基因控制,对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制;白蚂蚱对CYR31的抗病性由2对显性互补基因控制,对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,对CYR33的抗病性由2对隐性独立或重叠基因控制。农家品种红锁条和白蚂蚱含有抗条锈病基因,可以为抗病育种提供新抗源。     

青海春小麦品种‘青春38’成株期抗条锈性遗传解析

为明确青海春小麦品种‘青春38’成株期抗条锈性的遗传基础,以‘青春38’为父本与感病春小麦品种‘Taichung 29’(T29)杂交构建F2∶3代分离群体。在青海西宁和互助两地田间病圃进行了抗条锈性鉴定,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型单个分离世代分析方法,解析‘青春38’的抗条锈性遗传特点。结果表明,‘青春38’/‘T29’F2∶3群体单株的病害严重度和反应型在两个试验点均未呈现连续性分布,也不符合正态分布,初步推测‘青春38’对小麦条锈病的成株期抗性具有质量性状特征;以严重度或反应型数据进行遗传分析,‘青春38’在两个试验点对小麦条锈病的成株期抗性表现的最优遗传模型均属2对主基因遗传,只是主基因的作用方式(C-1:2MG-ADI加性-显性-上位性,C-4:2MG-EA等加性,C-6:2MG-EEAD等显性)有所不同。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

小麦新品种川麦42抗条锈病性遗传分析

条锈病是我国小麦最重要的病害之一,严重威胁小麦生产。川麦42是利用硬粒小麦-节节麦人工合成的高抗条锈病小麦新品种。为明确川麦42抗条锈性遗传基础,将川麦42分别与高感条锈小麦品种绵阳26、绵阳335杂交和回交,获得杂交F1、F2、BC1群体,其中,川麦42×绵阳26、川麦42×绵阳335F2群体分别为208和337株,川麦42/绵阳26//绵阳26、川麦42/绵阳335//绵阳335BC1群体分别为171和216株用于抗性遗传分析。利用条锈菌小种条中32号(CYR32)对抗感杂交的F1、F2和BC1群体接种,结果显示,所有F1代对条中32都表现免疫或高抗,F2代群体中抗∶感分离比例均符合3R∶1S理论比例,BC1群体抗∶感分离比也符合1R∶1S理论比例,说明川麦42对条中32的抗性由1对显性基因控制。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M852-1抗条锈基因的遗传分析和分子作图

 M852-1是经杂交和回交培育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对我国小麦条锈菌流行小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传规律,本研究选用条锈菌流行小种（类型）CYR29、CYR32、CYR33和Su11-7的单孢菌系对其与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃及BC₁代群体进行遗传分析, 同时应用420对SSR引物对接种CYR32的M852-1/铭贤169 F₂代144个单株作图群体进行抗病基因定位。结果表明,M852-1对供试小种均表现免疫或近免疫,对CYR29的抗锈性由1对显性基因控制,对CYR32、CYR33和Su11-7的抗锈性均由1对隐性基因控制。筛选到3个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xbarc124、Xbarc200和Xgwm429,遗传距离分别为6.3、5.6 和 9.7 cM。根据SSR标记锚定性将该基因定位于小麦2BS染色体,暂命名为YrM852。基因来源、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrM852很可能是1个不同于目前已知抗条锈病基因的新基因。     

小麦品种Libellula和N. strampelli抗条锈病主效、微效基因遗传分析

 小麦品种Libellula和N. strampelli是甘肃陇南小麦条锈病常发易变区2个典型的持久抗病性品种,其不仅具有良好的成株抗病性,而且具有一定的全生育期抗病性。为了明确其全生育期抗条锈性遗传机制,本研究采用常规杂交分析和潜育期变温处理相结合的方法,分别在苗期常温(昼18℃/夜10℃)和高温(昼24℃/夜15℃)2种温域下,对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。结果表明,Libellula常温下对CYR29-mut3的抗病性由1对隐性主效基因控制,高温下对CYR29、CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因累加作用控制。N. strampelli常温下对CYR31的抗病性由2对隐性主效基因互补控制,高温下对CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因互补控制。Libellula和N. strampelli既含有全生育期主效抗条锈基因,又含有温敏微效基因,建议在小麦抗条锈病育种中加以有效利用。     

甘肃陇南重要小麦生产品种‘中梁27’抗条锈特点分析及其利用价值

2007-2013年对甘肃陇南重要小麦生产品种‘中梁27’在甘肃省不同生态区进行了全生育期抗条锈特点研究和苗期抗条锈基因推导分析,结果表明:‘中梁27’全生育期对接种的条锈菌CYR29、CYR31、CYR32、Su11-4、Su11-7、Su11-11、Su11-13、HY4、HY7、HY8表现抗病,对CYR33表现中抗-中感,对新菌系贵22-9、贵22-14表现感病。对自然诱发的条锈病,从2012年开始在甘肃田间表现感病。苗期对24个国内外供试条锈菌单孢菌系的抗性谱与已知基因载体品种不一致,推测含有未知抗条锈基因。     

三个小麦-簇毛麦易位系抗条锈性遗传及基因间关系分析

采用8个我国当前流行的条锈菌生理小种(菌系)对三个易位系进行抗锈性评价,并用CYR30、CYR31、Su-4和单孢菌系CYR32-6对三个易位系与感病品种铭贤169配制的F1、BC,1F1和F2代株系以及三个易位系之间双列杂交的F2株系进行遗传分析和等位性分析.结果表明:三个易位系是优秀的小麦抗条锈病资源;V9128-1对CYR30、CYR32-6和Su-4的抗病性由1对显性基因控制,对CYR31的抗病性由1显1隐2对基因独立控制,V9128-3对四个菌系的抗病性均由1对显性基因控制,V3对CYR32-6和Su-4的抗病性均由2对显性基因互补作用控制,对CYR31的抗病性由1显1隐2对基因独立控制或由1对显性基因控制;V9128-1与V9128-3对CYR31、CYR32-6和Su-4有相同或紧密连锁的抗病基因,且对CYR30、CYR32-6和Su-4的抗病基因与V3都不同.但与V3含有相同或紧密连锁的抗CYR31基因.     

331份四川小麦品种(系)在甘肃陇南抗条锈性表现及利用价值

2014年-2017年度先后对331份四川省小麦生产品种(系)在温室进行苗期人工接种条锈菌混合菌鉴定和甘谷试验站大田成株期分别接种CYR32、CYR33、CYR34、G22-14、中4-1和混合菌鉴定,同时在甘谷试验站和汪川良种场两地进行自然诱发鉴定。结果发现:在人工接种条件下,苗期、成株期表现抗病的分别有‘XK201465’等36份和‘XK20132’等72份材料,分别占10.88%和21.75%;有‘XK62483’等11份材料全生育期表现抗病,占3.32%;两地三年自然诱发鉴定发现,仅有‘XK20132’等5份材料在两地均表现抗病,有‘川农17’等30份材料具有慢条锈性。对供鉴材料在甘肃陇南的利用前景进行了分析。     

89份河北、山西小麦品种抗条锈性评价及抗条锈病基因检测

为明确北部麦区河北、山西育成品种对中国小麦条锈病的抗性水平及部分已定位抗条锈病基因的分布状况, 利用小麦条锈菌当前优势小种CYR32、CYR33和CYR34对89份来自河北、山西的小麦品种在温室进行苗期分小种抗性鉴定, 在小麦条锈病不同流行区甘肃清水、四川郫县、湖北荆州设置鉴定圃进行成株期抗性鉴定; 采用与部分已知基因紧密连锁的分子标记进行抗病基因检测。结果显示, 苗期仅‘长4640’‘晋麦91号’‘科农2009’3份品种对CYR32、CYR33和CYR34均表现抗性; 在甘肃清水、四川郫县、湖北荆州鉴定圃中抗病材料的比例分别为39.33%、24.72%和58.43%, ‘长4640’和‘晋麦91号’为全生育期抗性。通过6个已知抗条锈基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26 对89份小麦品种进行分子标记检测, 结果表明, 13份品种检测到Yr9标记, 2份检测到Yr18标记, 未检测到Yr5、Yr10、Yr15和Yr26。以上结果表明, 河北、山西小麦品种对越冬菌源基地的条锈菌的抗性水平很低, 同时成株期抗性基因的利用率低, 今后应加强对新抗病基因的利用, 育种过程中尽可能在不同流行区进行异地鉴定。     

小麦品种天选43抗条锈性遗传分析及抗病基因的分子标记

 天选43是由8845-01-01-1-1和抗源材料贵农22杂交选育而成的普通小麦品种,对我国目前所有条锈菌生理小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传基础,本研究选用当前条锈菌流行小种CYR32和CYR33,对天选43与感病品种铭贤169杂交F₁、F₂和F₃代群体进行遗传分析,同时应用460对SSR引物对接种CYR32的天选43/铭贤169 F₂代150个单株群体进行抗病基因定位。结果表明,天选43对CYR32抗性由1对显性基因控制,而对CYR33抗性由1对隐性基因控制。筛选到10个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xwmc134、Xgwm413、Xbarc187、Xwmc406、Xcfd65、Xgwm18、Xbarc181、Xbarc137、Xwmc419和Xgwm230,两侧距离目的基因最近的标记为Xgwm18和Xgwm413,遗传距离分别为0.8 cM和3.4 cM,并初步将其抗病基因定位于小麦染色体1BS上,暂命名为YrTx43。基因来源、抗病遗传分析、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrTx43很可能是与Yr24、Yr26具有等位性的抗条锈基因。     

春小麦品系‘MY002894’和‘YJ006793’成株期 抗条锈病基因遗传分析

春小麦品系‘MY002894’和‘YJ006793’对小麦条锈病具有成株期抗性?本研究分析了这2个品系成株期抗条锈病基因遗传规律, 促进其有效利用?通过‘MY002894’与‘Taichung 29’(T29)抗-感杂交和‘MY002894’与‘YJ006793’抗-抗杂交构建F2∶3代分离群体, 在青海省农林科学院植物保护研究所小麦条锈病自然病圃进行了两年的抗病表型鉴定?遗传分析结果显示, ‘MY002894’与‘T29’ F2∶3杂交群体卡方测验符合7R∶9S的抗感分离比, 表明‘MY002894’中含有2对独立作用的隐性成株期抗条锈病基因; ‘MY002894’与‘YJ006793’F2∶3群体卡方测验符合55R∶9S的抗感分离比, 表明‘MY002894’与‘YJ006793’杂交F2∶3杂交群体对条锈病的抗性由1对显性基因2对隐性基因独立控制?由于‘MY002894’中有2对独立作用的隐性成株期抗条锈病基因, 推测‘YJ006793’中可能含有1对显性成株期抗条锈病基因?     

冬小麦品种‘兰天23号’苗期抗条锈性遗传分析

2014年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室,进行了‘兰天23号’/‘铭贤169’组合的亲本及其F1、F2、BC1代对条锈菌主要流行小种CYR32、CYR33及新菌系G22-9的遗传分析。结果表明,接种CYR33,F2代植株抗感分离比为144R∶54S,符合3R∶1S的理论比值;接种CYR32,F2代植株抗感分离比为62R∶22S,符合3R∶1S的理论比值;接种G22-9,F2代植株抗感分离比为85R∶24S,符合3R∶1S的理论比值;F1代植株对供试菌系均表现免疫,BC1代植株抗感分离比均符合1R∶1S的理论比值,表明‘兰天23号’对3个供试条锈菌系的抗病性均由1对显性抗性基因控制。通过系谱分析推知,该抗病基因来源于抗病亲本‘SXAF4-7’。