携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用

 1993～1998年,构建了携有抗稻白叶枯病新基因Xa23的近等基因系,命名为CBB23。以全生育期高度感病并具有改良株型的籼稻品种JG30为轮回亲本，与携有Xa23的抗性供体H-4杂交，JG30/H-4的F1通过回交、自交直至B5F4，各世代均用与目标基因Xa23相对应的专化小种菌系P6人工接种鉴定，同步进行株型和农艺性状选择，直至抗性稳定和农艺性状类似其轮回亲本。比较了CBB23 (携Xa23) 和IRBB21 (携Xa21) 对20个菌系包括10个菲律宾小种、3个日本小种和7个中国病原型代表菌系的抗谱，Xa23抗所有20 个菌系； Xa21 抗19个菌系，对菲律宾10号小种则高度感病。用近等基因系CBB23构建了JG30/CBB23组合的F2分离群体，通过SSR标记筛选，初步将Xa23定位于水稻第11染色体。进一步筛选出3个与Xa23更紧密连锁的AFLP标记。其中的APKj23与Xa23之间的图距约为1.0 cM。并报道了在抗病育种中已有效的应用了携有Xa23的近等基因系 CBB23。     

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。     

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。     

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。     

小麦品种Roblin对叶锈病和秆锈病的抗性遗传

加拿大普通小麦栽培品种Ｒｏｂｌｉｎ对叶锈病和秆锈病均具有抗性。用Ｒｏｂｌｉｎ同时锈病易感品种Ｔｈａｔｃｈｅｒ及秆锈病易感品系ＲＬ６０７１进行杂交以研究这种抗性的遗传。从每一杂交组合中随机选出一套Ｆ６品系。在大田锈病圃中随机种植该品系及其亲本。再用叶锈病和秆锈病分离混合物进行人工接种并鉴定锈病反应。用叶锈病和秆锈病专化小种对同样的材料进行了接种试验。结果表明，Ｒｏｂｌｉｎ携带有抗叶锈病的基因Ｌｒ１，     

新育成的1RS·1BL初级易位系T956-13的育种价值

近年来,条锈病和白粉病生理小种的变异和新小种流行致使大范围利用的条锈病和白粉病抗源抗性屡屡丧失。为了寻找和培育新的抗源,以小麦高产育种品系A42912为受体,以我国西南地区白粒黑麦为供体,通过杂交、回交和细胞学选育,成功培育了一个新的小麦-黑麦易位系T956-13。多重FISH+GISH技术证明,T956-13含有一对来自白粒黑麦的完整1RS染色体臂,是一个新的1RS·1BL初级易位系。用条中29、条中31、条中32、条中33、条中34以及水源系(SY)等10个流行的条锈病生理小种或菌系进行的接种试验证明,T956-13高抗所有接种的生理小种和菌系。田间育种圃内混合菌种接种鉴定表明,T956-13对条锈病和白粉病均表现出高度抗性。用T956-13和川农11(含Yr9和Pm8基因)以及川农17(含YrCN17和PmCn17基因)杂交,T956-13的抗病性表现为显性。在F2群体中条锈病和白粉病的抗感植株分离比均符合一对基因控制的遗传模式,即卡方测验符合3∶1分离;感病品种回交的BC1F1群体中,抗感植株分离比均为1∶1。由此表明,T956-13含有不同于Yr9和Pm8的抗条锈病和白粉病等位基因或者与其紧密连锁的新抗病基因座,是当前小麦育种的优秀抗源之一。此外,由于易位系T956-13继承了亲本A42912的优异表型性状,即具有秆矮、分蘖力强、生长繁茂、穗大、早熟等农艺性状,所以是优异的高产抗病育种资源。     

含和不含Ht_1基因的玉米近等基因系对4种叶斑病菌抗性

单基因抗性(小种专化性抗性)是控制植物病害的一种基本方法,而且通常对于一种病原物的某些小种有效,但对其它小种无效。Martin等(1976)证实,与含隐性等位基因Pr04的小麦近等基因系对同一分离菌比较时,小种专化性抗性基因Pm4能够降低带有毒性基因Pm4的小麦白粉病菌(E.graminis DC.f.sp.tritici)同一分离菌的侵染频率。Nass等(1981)发现,     

小麦品种Roblin对叶锈病和秆锈病的抗性遗传

加拿大普通小麦(Triticum aestivum L.)栽培品种Roblin对叶锈病(Puccinia recondita Rob.ex.Desm.)和秆锈病(Puccinia graminis Pers.f.sp.tritici Eriks和E.Hemn.)均具有抗性。用Roblin同叶锈病易感品种Thatcher及秆锈病易感品系RL6071进行杂交以研究这种抗性的遗传。从每一杂交组合中随机选出一套F_6品系。在大田锈病圃中随机种植该品系及其亲本,再用叶锈病和秆锈病分离混合物进行人工接种并鉴定锈病反应。用叶锈病和秆锈病专化小种对同样的材料进行了接种试验。结果表明,Roblin携带有抗叶锈病的基因Lr1、Lr10、Lr13、Lr34和抗秆锈病的基因Sr5、Sr96、St11。另外,Roblin也可能携有Sr7a和Sr12。在Thatcher背景下.Lr34的存在有助于提高对秆锈病的抗性;Roblin也同样有这种情况。     

部分国外小麦种质及东北麦区生产、后备品种抗秆锈性分析

在面临Ug99及其强毒力变异菌株可能侵入我国的高风险下,为筛选和储备新的小麦抗病品种或种质,并了解东北春麦区小麦生产、后备品种对秆锈病的抗性,于2015年用小麦秆锈菌生理小种21C3CTHTM、34C3RTGQM及混合小种对190份国外小麦材料和100份黑龙江省小麦材料进行田间成株期秆锈病抗性鉴定。结果表明,190份国外小麦材料中有169份对所有供试菌种表现出抗性,其中表现免疫的有119份,表现高抗的有50份;100份黑龙江小麦材料中有71份对所有供试菌种表现出抗性,其中表现免疫的有45份,表现高抗的有23份,表现高抗-中抗的有3份。国外小麦材料和黑龙江小麦材料对我国小麦秆锈菌的抗性较高,但仍有部分国外小麦材料和部分黑龙江小麦材料对我国小麦秆锈菌表现出高度感病,这种现象应得到重视。     

稻瘟病主效抗性基因对广东省籼稻稻瘟病菌的抗性评价

对来自不同抗源的30个抗稻瘟病单基因系进行了小种专化抗性及田间抗性的分析和评价。30个单基因系对163个广东省稻瘟病菌株的抗谱介于0.6%~89.6%,大多数单基因系对测试的病菌表现出较窄的抗谱,在病区表现为高度感病,但含有Pikh 和 Pi1(t)的单基因系表现出广谱抗性,抗谱分别为89.6% 和 82.2%,在病区表现出较好的田间抗性。基于抗性基因与163个稻瘟病菌的抗感互作聚类分析,将30个单基因系的小种专化抗性划分为15个类型。主成分因子分析结果表明,其中9个类型的小种专化抗性表现出较大差异,可解释总变异的81.3%。含有Pik、Piz5、Pi9、Pish的单基因系在小种专化抗性上有别于广东省骨干亲本,这些基因在今后抗性育种中可重点引入。Pikh\[或 Pi1（t）\]、Pi9（或 Piz5）及Pish（或 Pita2）的基因聚合有利于提高广东省水稻品种对该地区稻瘟病菌的抗谱。并就稻瘟病抗性基因的研究及利用策略进行了讨论。     

云南省小麦品种(系)抗秆锈性分析

为了解当前云南省小麦品种对小麦秆锈病的抗性,于2012-2013年用小麦秆锈菌生理小种21C3CTHQM、34MKGQM和混合小种对收集到的云南省102份小麦生产品种和68份农家品种进行了抗秆锈病鉴定。结果表明,凤麦39、靖麦10号、玉麦3号等65份生产品种及云0072、云0300、云0205等3份农家品种对小麦秆锈病表现抗性,分别占供试品种(系)的63.7%和4.4%。表明云南省小麦农家品种的抗性水平总体较差;生产品种对小麦秆锈病的抗性总体处于中等水平,一些新育成的优良品种以及大面积推广品种对小麦秆锈菌表现高度感病,这种情况应引起高度重视。     

水稻抗性基因Pi对福建省稻瘟病菌优势菌群的抗性分析

【目的】抗病品种的合理利用和布局是实现水稻抗瘟持久化的关键因子之一。为明确水稻24个抗性基因在福建省的抗病性及其应用前景,【方法】首先分别采用全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种和CO39近等基因系来鉴定2012-2015年间从福建省各稻区种植的普感品种丽江新团黑谷上采集的347株稻瘟病菌单孢菌株的生理小种类型和致病型,再测定24个抗性基因对福建省稻瘟病菌的抗性。【结果】根据全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种对菌株的抗感反应,可将供试稻瘟病菌的生理小种划分为6个群36个生理小种,其中ZA、ZB和ZC为主要种群,ZC15、ZD7和ZB15为优势生理小种。根据CO39近等基因系的接种结果,将供试稻瘟病菌划分为17个致病类型,其中I34.1为优势致病型。供试的24个抗性基因对347株福建省稻瘟病菌菌株的抗性频率不同,抗谱为9.80%~89.91%。其中,Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-k~p、Pi-k、Pi-k~h、Pi-z~5和Pi-ta(1)等8个抗性基因的抗病性较强,抗谱均高于70.00%。【结论】说明这8个抗性基因在福建省具有较好的应用前景,育种时可以考虑联合利用这些抗性基因。同时,实验结果表明,这8个抗性基因对主要生理小种的抗谱和主要致病型的抗谱均值高于69.00%,与其对所有测试菌株的抗谱吻合。说明利用稻瘟病菌的优势种群或优势致病型来鉴定水稻品种的抗病性是可靠的。     

小麦的抗叶锈病基因及抗源

叶锈可能是世界上为害最严重的小麦病害,也是我国小麦的一种主要病害。在许多小麦生产国家,品种的抗叶锈病能力直接关系到品种的兴衰,关系到品种的更新换代。由于叶锈病菌的生理小种变化复杂,因此要不断地培育新的抗病品种,这就需要丰富的叶锈抗源。小麦叶锈的抗病基因符号为Lr(leaf rust),1946—1988年,世界上正式命名的抗叶锈基因共有35个。在小麦的各类基因符号中仅次于秆     

小麦品种Gaby的抗条锈基因遗传分析

小麦品种Gaby是重要的每锈病抗源品种，为了明确其抗锈遗传规律。用条中29号、条中32号书水源类型菌系水11分别接种该品种的双列杂交F2、F3代各株系幼苗，对该品种进行了抗条锈性遗传分析。结果表明，Gaby有3对基因抗中国小麦条锈菌小种。对条中29，其正反交均表现1对显性抗病基因起抗病作用；对水11菌系，Gaby做母本时，有3对显性基因起抗病作用（其中2对表现为累加作用），做父本时其抗性由1对完全显性抗病基因和1对隐性基因控制；对条中32，Gaby做母本时有2对基因起抗病作用（可能是2对隐性基因，也可能是存在累加作用的2对显性基因），做父本时可能存在1对显性基因和2对隐性抗病基因控制抗病性。     

我国部分地区小麦生产品种和后备品系抗秆锈病状况分析

2008-2009年间对来自我国小麦主要生产种植区15个省份的182份小麦生产品种和后备品系进行了苗期与成株期抗秆锈病鉴定,研究结果表明：在供试的品种（系）中,114份对秆锈病表现抗性,占供试材料的62.64%,其中来自东北春麦区、北方冬麦区和黄淮海冬麦区的品种（系）对秆锈病抗性较强,部分地区材料对秆锈病的抗性较差,甚至江苏省的13份品种（系）对秆锈病全部感病,这表明虽然我国当前小麦生产品种和后备品系对秆锈病的抗性普遍较强,但仍然存在有相当数量的感病品种,秆锈病发生与流行的威胁依然存在。     

西藏青稞和小麦品种的条锈病抗性鉴定

为明确西藏青稞、小麦品种的条锈病抗性水平,以合理利用抗病品种防控条锈病,采用常规接种法,利用当前西藏大麦条锈菌的流行菌系PSH1和PSH2、小麦条锈菌的流行小种CYR33和CYR32,分别对供试的15个青稞、26个小麦品种在温室进行苗期、成株期抗条锈病鉴定,并分析其抗性水平与抗性类型。结果发现,15个供试青稞品种中,仅喜马拉21号对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2兼具苗期和成株期抗性,15个均对小麦条锈菌小种CYR33、CYR32表现抗病。26个供试小麦品种中,19个对小麦条锈菌小种CYR33和CYR32兼具苗期抗性和成株期抗性,所有供试小麦对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2均表现抗病。     

小麦四个多效抗病基因的分子检测

锈病和白粉病是小麦的主要病害,目前小麦中已发现的多效抗病基因有四个,包括 Lr34/ Yr18/ Pm38/ Sr57、 Lr27/ Yr30/ Sr2、 Lr46/ Yr29/ Pm39/ Sr58和 Lr67/ Yr46/ Pm46/ Sr55,这些基因在我国的利用程度不高。为了明确这4个多效抗病基因用于育种的情况,本研究对来自世界各国的367个小麦品种(系)进行了分子标记检测。在所有检测的材料中,有174份材料至少携带1个多效抗病基因,其中携带 Lr34的有23份,携带 Sr2的有12份,携带 Lr46的有138份,携带 Lr67的仅有对照品种;有8份材料携带2个基因,分别是郑麦9023、西农1376、德抗961、Pavon76、TX03A0148、lasen、MV LAURA和Mason/Jagger;仅有Aca 801携带3个基因。     

2007-2008年我国小麦秆锈菌小种种群结构及其对Ug99抗性新种质的毒性分析

为明确我国目前小麦秆锈菌小种种群结构,利用复合鉴别寄主体系对2007-2008年采于黑龙江、四川和云南等地的59个菌株进行了小种鉴定,共鉴定出21C3CTH、21C3CFH、21C3CPH和34MKG四个小种。其中21C3CTH为优势小种,出现频率为72.9%,未发现新的小种和Ug99。利用47个Sr单基因系测定了21C3CTH和21C3CFH等的毒力谱,将我国优势小种与Ug99的毒力谱进行了比较。结果表明,Ug99能够克服Sr5、Sr9e、Sr11、Sr21、Sr30、Sr31、Sr38等我国大多数有效抗秆锈病基因,对我国小麦生产具有潜在威胁。利用我国优势小种21C3CTH、21C3CFH和34MKG对从CIMMYT引入的131份抗Ug99的小麦材料进行了成株期抗性鉴定。结果表明,有近30％的材料只对其中一个或两个小种具有抗性或者全无抗性;有92份材料对全部供试小种具有良好的抗性,可做为今后育种的抗源材料。     

部分小麦种质资源材料对白粉病和锈病的抗性鉴定及分析

为了挖掘新的抗病基因资源,对82份小麦种质材料分别进行了苗期和/或成株期白粉病、秆锈病和条锈病抗性鉴定.结果表明,苗期抗白粉病材料占供试材料的46.34%;抗秆锈病材料占79.03%;抗条锈病材料占53.33%.一粒小麦MO2、MO5、BO1、BO3、BO9、BO104,二粒小麦 PS5,普通小麦黔麦15、沈免2059、捷克G377、丰优3号、Fr81-12 和兰考5号对白粉病和秆锈病均表现抗病.栽培一粒小麦MO5和野生一粒小麦 BO1、BO3、BO9 对三种病害均表现中等以上抗性.对部分材料进行了田间成株期鉴定的结果表明,对秆锈病均表现高抗,与苗期一致;条锈病、白粉病表现与苗期抗性有差别.研究结果说明,供试材料对不同病害的抗性存在明显差异,一粒、二粒小麦对白粉病抗性较好,骨干亲本和外引材料及辽宁省区域试验参试品系对秆锈病抗性较好.     

69份国外小麦品种(系)抗叶锈性鉴定及基因分析

为给抗叶锈病育种提供优异抗源,选用17个不同毒力的叶锈菌生理小种,对69份国外小麦品种（系）及36份已知抗病基因的近等基因系进行苗期抗叶锈病基因推导,并结合11个已知基因的分子标记进行标记检测;于2017-2018年度分别在河北保定试验田和河南周口黄泛区农场对69份国外小麦材料进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果发现,在69份国外小麦品种（系）中共检测到6个抗小麦叶锈病基因 （Lr1、Lr10、Lr19、Lr26、Lr34和Lr37）,携带苗期抗病基因Lr1、Lr10、Lr19和Lr26的分别有6、19、5和10份品种（系）,携带成株抗病基因Lr34和Lr37的分别有10和26份品种（系）,田间鉴定具有成株慢锈性的品种（系）共有46份。