152份黄淮海麦区小麦农家品种抗条锈性评价及重要条锈病抗性基因的分子检测

【目的】黄淮海麦区是中国最重要的小麦生产基地和条锈病流行区,从该麦区小麦农家品种中鉴定一批对当前小麦生产上流行的条锈病生理小种具有稳定抗性的优良种质,并了解其携带当前抗病育种利用的重要条锈病抗性基因分布,为进一步在条锈病抗性育种中有效利用和发掘其抗性基因提供材料基础。【方法】应用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种条中32（CYR32）和条中34（CYR34）对152份来源于黄淮海麦区小麦农家品种进行苗期抗性鉴定,并于2016年和2018年分别在四川崇州和绵阳利用由条锈菌CYR32、CYR33、CYR34、水源11-4、水源11-5组成的混合小种进行人工接种和成株期抗性鉴定;同时利用Yr9、Yr10、Yr18、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81共13个小麦育种和生产上应用的重要已知条锈病抗性基因的标记进行分子检测,推测其可能携带的抗性基因。【结果】9份农家品种对CYR32具有苗期抗性,9份对CYR34具有苗期抗性;其中,2份种质在苗期对CYR32和CYR34均表现抗性。35份农家品种表现为稳定的成株期抗性,占23.03%。结合苗期和成株期抗性表型分析,7份种质表现出全生育期抗性,占4.61%。利用已知条锈病抗性基因单基因系为阳性对照进行分子检测发现,131份种质携带Yr18,2份携带Yr41,13份携带Yr48,57份携带Yr81;共有66份种质同时携带2个抗性基因组合类型（Yr18+Yr41、Yr18+Yr48、Yr18+Yr81和Yr48+Yr81）;所有供试材料均未检测到Yr9、Yr10、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr65、Yr67和Yr80;5份抗性种质未检测到上述Yr基因,可能携带未检测的其他已知条锈病抗性基因或未鉴定的新基因。【结论】黄淮海麦区小麦农家品种对当前流行的条锈病生理小种多表现为成株期抗性,该麦区主要携带来源于中国农家品种抗性基因Yr18和Yr81;获得的苗期或成株期稳定抗性农家品种可能携带对当前小麦生产中流行小种具有抗性的其他已知或未知基因及其组合,是在小麦条锈病持久抗性育种中可进一步利用的重要抗源。     

科学家开发出麦瘟病田间快速检测新方法

正麦瘟病是小麦的致命病害,如何更快、更有效地检测出麦瘟病的病原,是麦瘟病防治的关键。近日,我国科学家与多国科学家联合,开发出检测田间麦瘟病发生的新方法,该方法不依赖实验室PCR仪等专业设备,实现了麦瘟病的田间快速核酸检测。     

源于硬粒小麦-节节麦人工合成种的小麦新品种川麦38抗条锈性及遗传分析

利用硬粒小麦-节节麦人工合成种与四川小麦杂交、回交,育成高抗条锈小麦新品种川麦38(99-607)。为明确川麦38抗条锈性状的遗传规律,将川麦38与绵阳26、绵阳335、SY95-71、川育12等5个高感条锈小麦品种杂交,获得杂种F1、F2群体;利用条中32对抗×感杂种F1、F2群体接种鉴定抗性分析表明,川麦38对条锈病新小种的抗性受一对显性基因控制。将川麦38与含Yr13的德国小麦8661及源于硬粒小麦-节节麦人工合成种的3个抗病新品种(川麦42、川3736、复小穗小麦)杂交,分析川麦38与4个抗病品种的抗性基因等位性,结果发现抗×抗F2群体中均分离出一定比例的感病单株,表明川麦38与德国小麦(Yr13)、川麦42、川3736、复小穗小麦等的抗锈基因不等位,为不同的抗性基因。     

小麦麦胚的营养保健价值及加工利用途径

[目的]研究小麦麦胚的营养保健价值和广泛的加工利用途径.[方法]分析小麦麦胚的营养特性、功能特性及加工开发.[结果]小麦麦胚中多种营养成分的特异营养性和保健性.[结论]概括总结了现行的小麦麦胚加工利用途径,以期为广大研究者提供一些有价值的信息,进而加快我国小麦麦胚综合加工利用的步伐.     

川麦42和川农16抗穗发芽QTL定位及聚合效应分析

【目的】小麦穗发芽严重影响小麦产量和品质,是全球小麦生产面临的重大问题之一。通过鉴定挖掘抗穗发芽QTL,聚合穗发芽抗性位点,选育抗穗发芽小麦品种,为四川小麦穗发芽抗性改良提供技术和材料支撑。【方法】以川麦42/川农16重组自交系（RIL,F₈）为材料,于2016—2018年分别在2个环境下对RIL群体进行籽粒发芽指数（GI,2016和2018）、籽粒发芽率（GR,2016和2018）和整穗发芽率（SGR,2017和2018）3个穗发芽指标测定。利用90K SNP芯片构建的遗传图谱检测全基因组穗发芽相关QTL,并分析抗性QTL聚合效应。【结果】双亲间GI、GR和SGR指标值差异显著,亲本川农16穗发芽抗性明显优于亲本川麦42。共检测到11个与穗发芽抗性有关的QTL,主要分布在2B、2D、3A、3D、4A、5A、5B和6B染色体上。5B染色体上检测到的单个环境表达的整穗发芽QTL解释的表型变异率最大,达到29%;在2D和3A染色体上检测到的整穗发芽主效QTL,以及5A染色体上检测到的与种子休眠相关的籽粒发芽主效QTL,在2个环境下均能表达,其抗穗发芽等位变异均来源于川农16。基因型分析发现,RIL群体中不同株系聚合抗性QTL的数量变幅为1—9个,表现为抗穗发芽的株系均携带4—9个与穗发芽相关的抗性QTL。重组自交系群体中6个株系GI、GR和SGR值均在15%以下,表现出高抗穗发芽特性;这6个优异株系聚合了多个与穗发芽相关的抗性QTL,且均聚合了川麦42在4A染色体上的微效QTL（QGi.saas-4A和QGr.saas-4A）,以及川农16在2D和5B染色体上的主效QTL（QSgr.saas-2D和QSgr.saas-5B）;编号为104和125的优异株系已通过审定,定名为川麦104和川麦64。其中,川麦104于2012年同时通过国家和四川省审定,其抗穗发芽能力强,产量、品质、抗病等优良性状突出,聚合了7个正向穗发芽QTL,包括2B、2D和5B染色体上来源于川农16的4个抗性QTL（QGi.saas-2B、QGr.saas-2B、QSgr.saas-2D和QSgr.saas-5B）,以及4A和6B染色体上来源于川麦42的3个QTL（QGi.saas-4A、QGr.saas-4A和QGr.saas-6B）;近年来,川麦104已成为西南麦区小麦育种的核心亲本,育成小麦品种（系）18个。【结论】共检测到11个抗穗发芽QTL,其中3个来源于川麦42,8个来源于川农16;RIL群体中的抗穗发芽株系均携带4—9个抗性QTL,优异株系川麦104和川麦64高抗穗发芽,均聚合了7个穗发芽抗性QTL。     

如何及时监测麦瘟病入侵？ 田间快速检测新方法来了

正中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队与俄亥俄州立大学、孟加拉国谢赫穆吉布拉赫曼农业大学、巴西圣卡洛斯联邦大学和美国农业部合作开发出一种检测田间麦瘟病发生的新方法,该方法不依赖实验室PCR仪等专业设备,实现了麦瘟病的田间快速核酸检测。通过与巴西、孟加拉国等合作单位对早期侵染材料进行检测发现,     

中国节节麦在中国特有小麦系统演化中的作用

六倍体普通小麦是由具有AABB染色体的四倍体小麦与二倍体节节麦天然杂交然后通过自然加倍形成的异源多倍体。这一起源过程是自然条件下天然发生的，它的发生需要具备一个条件即四倍体小麦与节节麦获得的天然杂交种子在自然条件（没有幼胚培养等）下能够正常发芽出苗。这一条件受节节麦FHSD基因所控制。本研究发现中国节节麦没有FHSD基因，这表明中国产节节麦没有参与中国特有普通小麦的起源与演化。     

重要育种亲本川麦44对衍生品种的遗传贡献

【目的】小麦品种川麦44不仅本身具有高产、稳产、广适等特性,而且以其为亲本已选育审定新品种11个,是小麦育种的一个重要亲本。明确川麦44的遗传特性,鉴定其含有的重要基因或QTL位点,为更好地利用川麦44选育新品种提供理论支撑。【方法】利用荧光原位杂交明确小麦-外源易位对川麦44及其衍生品种的影响以及川麦44及其衍生品种在染色体层面的遗传规律。利用660K SNP芯片数据分析川麦44对其衍生品种的遗传贡献,明确衍生品种中来源于川麦44的高传递率区段。利用已知的小麦基因功能标记及QTL连锁标记,对川麦44中有利于育种的重要基因位点进行鉴定。【结果】细胞学鉴定表明川麦44不含四川小麦品种中常见的2条易位染色体6VS/6AL和1RS/1BL。其衍生品种中,仅昌麦32和昌麦34含1对1RS/1BL易位染色体,其余品种不含有小麦-外源易位染色体。系谱分析表明,昌麦32和昌麦34的易位染色体遗传自另外一个杂交亲本——昌麦19。1RS/1BL易位的导入可能是昌麦32和昌麦34表现为弱筋的原因之一。除了小麦-外源易位染色体,多个染色体的核型在川麦44及其10个衍生品种中表现出多态性。其中,4A染色体有2种类型,80%的衍生品种与川麦44相同核型相同;5A染色体有4种类型,与川麦44相同的频率为40%;6B染色体有2种类型,与川麦44相同的频率为40%,7B染色体有2种类型,与川麦44相同的频率为40%。660K SNP芯片分析共鉴定到1 106个分布于川麦44所有染色体上的高遗传率区段,平均长度为1.57 Mb。从基因组层面来看,B基因组的区段总长度和总数均最大。从不同染色体来看,区段最长的3条为别为4A、2B和5B,区段数最多的3条染色体分别为4A、2B和3B。利用61个已知的小麦基因功能标记及13个产量相关QTL连锁SNP标记分析川麦44及其衍生品种,再与之前获得的川麦44高传递率区段对比,发现有9个基因的标记和3个QTL位点标记锚定在川麦44高传递率区段内,这些基因被认为是潜在的川麦44高被选择基因。依据功能标记或连锁标记的等位类型推断,其中2个功能基因TaSdr、NAM-A1和3个QTL位点QTKW.sicau-2AS.1、QTKW.Sicau-4AL、QSL.sicau-5AL.2可能是川麦44携带的重要优势等位基因或位点,在培育衍生品种过程中被优先选择保留。5个基因或QTL位点分别对穗发芽、有效分蘖数、千粒重和穗长4个性状具有正向效应。【结论】重要育种亲本川麦44基因组片段在衍生品种中的长度短,具有较高的遗传配合力,易于与不同的同源染色体重组,不易导致连锁累赘问题。TaSd、NAM-A1、QTKW.sicau-2AS.1、QTKW.Sicau-4AL和QSL.sicau-5AL.2是利用川麦44育种的5个重要靶基因位点,可加强对其在分子标记辅助育种中应用。     

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。     

襄阳麦区小麦条锈病流行的新特点及影响因子分析

襄阳麦区是我国小麦条锈病菌最重要的冬繁区之一,也是我国小麦条锈病由川甘陕向冀鲁豫麦区传播的咽喉和桥梁地带,打好襄阳麦区阻击战对于全国小麦条锈病防控具有重要意义。总结了襄阳麦区近年来小麦条锈病出现的一些新特点,即发生频率明显加快、为害高峰期提前、传播途径出现新变化、暴发性更强;从品种抗性、菌源基数以及气候条件等方面对其成因进行了分析。     

黑龙江省和海南省稻瘟病菌中AVR-Pita家族的分布及变异分析

【目的】通过检测黑龙江省和海南省不同稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)菌株群体中AVR-Pita家族的分布情况和变异特征，了解其变异类型的致病表型，为区域内抗病种质的筛选与选育提供参考。【方法】通过参考NCBI中公布的AVR-Pita家族序列分别对启动子区和CDS区设计特异性引物共6对，对2020年采自黑龙江省和海南省不同地区的397个稻瘟病菌单孢菌株提取DNA，进行PCR扩增。通过电泳检测结果，分别选取囊括不同地区的代表菌株对扩增片段进行测序。测序结果与NCBI中相应的碱基与氨基酸序列进行比较分析，并利用水稻抗性单基因系，对不同变异类型的稻瘟病菌菌株进行无毒功能验证。【结果】在PCR电泳检测结果中，黑龙江省稻瘟病菌菌株携带所有待测基因，分布广泛且检出频率较高；而海南省稻瘟病菌菌株中仅携带AVR-Pita1和AVR-Pita2，并以低频率集中存在。无毒基因组成分析结果显示，黑龙江稻区的稻瘟病菌菌株复杂多样，携带的基因型种类较海南菌株丰富。PCR产物测序检测结果显示，AVR-Pita家族以点突变、插入和缺失为主要变异类型划分为19种,且不同稻瘟病菌群体来源的菌株，其变异类型...     

长江下游粳稻稻瘟病广谱抗性基因组合模式分析

【目的】基因聚合是实现水稻稻瘟病广谱抗性的有效途径之一。通过构建粳稻背景下不同双基因聚合系,利用长江下游粳型稻瘟病菌（Magnaporthe oryzea）菌株评价其抗性效应并解析其抗性效应产生的构成因子,为长江下游粳稻抗稻瘟病育种提供广谱抗性基因组合模式和种质资源。【方法】以粳稻07GY31为背景的Piz基因座不同复等位基因（Pigm、Pi40、Pi9、Pi2、Pizt和Piz）单基因系为核心,利用不完全NCII交配设计,分别与其他广谱抗性基因（Pi1、Pi54和Pi33）单基因系杂交,经分子标记辅助选择和农艺性状筛选,共构建18种不同基因组合的双基因聚合系。2019年利用长江下游粳稻种植区采集、分离的109个稻瘟病代表性菌株进行苗瘟、穗瘟人工接种鉴定及不同病圃的自然诱发鉴定,评价不同双基因聚合系的抗性效应,并分析双基因聚合系抗性效应的构成因子。【结果】Genotyping by sequencing（GBS）分析表明所构建的双基因聚合系均具有较高的背景恢复率,分布于97.08%（PPL^Piz/Pi33）—99.08%（PPL^Pigm/Pi1）。表明除了目标基因区域不同外,所有双基因聚合系的遗传背景几乎完全与受体亲本07GY31一致。同时人工接菌鉴定表明绝大部分双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性水平都优于单基因系。其中苗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi9/Pi33、PPL^Pi9/Pi54、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pi9/Pi1, 而穗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pizt/Pi33。不同抗性基因聚合后产生不同的效应,其中互补效应高且能有效表达是提高双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性的关键因子。双基因聚合系PPL^{Pigm / Pi1}、PPL^{Pigm / Pi54}和PPL^{Pigm / Pi33}在苗瘟和穗瘟的人工接种,以及在不同病圃的自然诱发鉴定中均表现稳定的广谱抗性,同时,农艺性状调查结果也表明这3个双基因聚合系的基本农艺性状与轮回亲本07GY31基本一致,因此,基因组合Pigm/Pi1、Pigm/Pi54和Pigm/Pi33是适于长江下游粳稻的广谱抗性基因组合模式。【结论】抗性基因的组合方式影响聚合系的抗性水平,互补效应高且能有效表达是粳型双基因聚合系抗性效应提高的关键因子。本研究构建的双基因聚合系及其抗性效应分析为长江下游广谱稻瘟病抗性粳稻品种的精准培育提供了种质资源和理论支撑。     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...     

小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展

小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。     

Breeding for the resistance to Fusarium head blight of wheat in China

With the changes of climate and cultivation systems, the Fusarium head blight (FHB) epidemic area in China has extended since 2000 from the reaches of the Yangtze River to the north and west winter wheat region. Breeding for FHB resistance in wheat is an effective way to control the disease. Chinese wheat breeders commenced research on FHB in the 1950s. Sumai 3, Ning 7840, Yangmai 158, Ningmai 9 and other cultivars with improved FHB resistance were developed through standard breeding methods and widely applied in production or breeding programs. In addition to intervarietal crosses, alien germplasm was used to improve FHB resistance of wheat. Addition, substitution and translocation lines with alien chromosomes or chromosome fragments were created to enhance FHB resistance. Somaclonal variation was also used to develop a FHB resistant cv. Shengxuan 3 and other cultivars with moderate resistance to FHB were released by such methods. QTL (quantitative trait loci) for FHB resistance were characterized in cultivars originating from China. The major QTL, Fhb1, was identified on chromosome 3BS in Sumai 3, Ning 894037, Wangshuibai and other Chinese resistant sources. Diagnostic molecular markers for Fhb1 have been applied in wheat breeding and breeding lines with improved FHB resistance and desirable agronomic traits have been obtained. However, breeding for FHB resistance is a long-term task, new technologies are likely to increase the efficiency of this process and better FHB resistance of new cultivars is expected to be achieved within the next decade.     

Two novel gene-specific markers at the Pik locus facilitate the application of rice blast resistant alleles in breeding

Blast, a disease caused by Magnaporthe oryzae, is a major constraint for rice production worldwide. Introgression of durable blast resistance genes into high-yielding rice cultivars has been considered a priority to control the disease. The blast resistance Pik locus, located on chromosome 11, contains at least six important resistance genes, but these genes have not been widely employed in resistance breeding since existing markers hardly satisfy current breeding needs due to their limited scope of application. In this study, two PCR-based markers, Pikp-Del and Pi1-In, were developed to target the specific In Del(insertion/deletion) of the Pik-p and Pi-1 genes, respectively. The two markers precisely distinguished Pik-p, Pi-1, and the K-type alleles at the Pik locus, which is a necessary element for functional genes from rice varieties. Results also revealed that only several old varieties contain the two genes, of which nearly half carry the K-type alleles. Therefore, these identified varieties can serve as new gene sources for developing blast resistant rice. The two newly developed markers will be highly useful for the use of Pik-p, Pi-1 and other resistance genes at the Pik locus in markerassisted selection(MAS) breeding programs.     

Analysis of the diversity and function of the alleles of the rice blast resistance genes Piz-t,Pita and Pik in 24 rice cultivars

Understanding the sequence diversity of rice blast resistance genes is important for breeding new resistant rice cultivars against the rice blast fungus Magnaporthe oryzae. In this study, we selected 24 rice cultivars with different genetic backgrounds to study the allelic diversity of rice blast resistance genes Piz-t, Pita and Pik. For Piz-t, a total of 17 allelic types were found within the 24 cultivars. Blast inoculations showed that most of the mutations can affect the function of the resistance gene. For Pita, except for the difference at the 918 th amino acid, a majority of the 21 mutations were detected among the cultivars. Inoculations with blast isolates carrying Avr-Pita revealed that cultivars with mutations in other sites except for the 918 th amino acid did not affect the function of the Pita gene. For Pik, a total of six allelic types were found within the 24 cultivars, but five of them lost the function of the resistance gene. In addition, we found that Piz-t, Pita and Pik were expressed constitutively in the 24 rice cultivars and the expression level was not related to resistance. Our results have provided the sequence diversity information of the resistance genes Piz-t, Pita and Pik among the popular rice cultivars grown in the northeast region of China.     

黑龙江省种植品种中稻瘟病抗性基因Pib和Pita的分布

利用源于Pib Pita基因本身的特异性分子标记,检测了2009年黑龙江省种植面积0.67万hm2以上的36份水稻品种的Pita和Pib抗性基因型.结果表明,垦稻13、垦稻14、龙粳22、松粳9等4份材料含有Pib基因,而不含有Pita;东428、龙稻5、龙粳18、龙粳28、绥粳4、绥粳9等6份材料含有Pita基因,而...     

甘肃省冬小麦抗条锈病育种现状及对策

条锈病是我国小麦生产上的主要病害之一，甘肃省特别是陇南越夏区危害严重，培育和种植抗病品种是防治该病最经济有效且环境友好的措施。自20世纪50年代以来，先后育成333个抗条锈冬小麦新品种，在甘肃陇南小麦条锈病的持续控制中发挥了重要作用。陇南越夏区条锈菌毒性变异速度快，抗源材料及生产品种抗性保持时间短，病菌新小种出现与品种抗条锈病性丧失周而复始。介绍了甘肃陇南越夏区在中国小麦条锈病流行中的作用，回顾了主要抗源材料及生产品种抗条锈病性变异特点，总结了抗源利用及品种应用的经验教训，提出了当前存在的问题及今后抗病品种（基因）的利用方向和现有品种的布局建议，旨在为持续控制该区域小麦条锈病发生流行提供技术支撑。     

WHEAT STRIPE RUST AND INTEGRATION OF SUSTAINABLE CONTROL STRATEGIES IN CHINA

• Stripe rust caused substantial yield losses in China. • P. striiformis is highly variable and the change from avirulence to virulence. • Different comprehensive control strategies were adopted in different epidemic region. Stripe (yellow) rust caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici occurs in almost all wheat-producing regions of the world. Severe countrywide epidemics in China have caused substantial yield losses. Growing resistant cultivars is the best strategy to control this disease but the pathogen can overcome resistance in wheat cultivars. The high variation in the virulence of the pathogen combined with the large areas of susceptible wheat cultivars enables the pathogen population to increase rapidly and disperse over long distances under favorable environmental conditions, resulting in severe pandemics within cropping seasons. Current stripe rust control measures are based on many years of research including the underlying epidemiology regarding year-to-year survival of the pathogen, pathways of pathogen dispersal within seasons and years, the role of P. striiformis sexual hybridization, the use of resistance sources in breeding programs, and year-round surveillance of national wheat crops that are present in different parts of the country throughout the year. All these strategies depend on accurate prediction of epidemics, more precise use of fungicides to meet national requirements and better deployment of resistance genes. New ideas with potential application in sustainable protection of stripe rust include negative regulatory gene editing, resistance gene overexpression and biological control based on microbiomes.