2007年陕西、湖北和四川三省小麦叶锈菌苗期毒性分析

采用40个鉴别寄主在苗期对2007年采自我国四川、湖北和陕西三省小麦叶锈菌菌株进行致病性鉴定及毒性基因频率分析。结果表明：2007年四川省主要致病类型为THTT,出现频率为11.1%;湖北省主要致病类型为THQT、THQS、THQR、THQN和PHSP,出现总频率为61.8%;陕西省主要致病类型为PHST和FHST,出现总频率为17.1%。三省小麦叶锈菌的群体结构组成复杂。毒性基因V9、V19、V24、V38、V39、V40、V41、V42、V43和V45在三省中的毒性基因频率均小于21%,其中V9、V24和V38的毒力频率为0,说明其对应的小麦抗叶锈病基因在小麦抗叶锈病育种中具有较高的利用价值;毒性基因V2c、V3、V3bg、VB、V11、V14a、V14b、V16、V25、V26和V33在三省中的毒性基因频率均大于70%,其对应的抗叶锈基因为无效抗叶锈基因。毒性基因V1、V2a、V15、V19、V28和V30的毒性基因频率在三省中存在较大差异。     

2013年黑龙江省小麦白粉菌毒力结构分析

2013年从黑龙江省小麦生产区分离纯化57个单袍子堆小麦白粉菌菌株,用犯份小麦白粉病菌鉴别寄主进行毒力测定。结果表明,黑龙江省不同来源小麦白粉病菌群体具有相同的毒力结构,毒性基因V7,V8,V17,V19,VT a,V3c,V3f,V3e,VSa和VI+2+9的毒性频率均达80%以上,为黑龙江省小麦白粉菌的主要毒性基因;而Pm18(Ic),Pm21,Pm2+6,Pm5+6,Pm2+MLD5个抗性基因(或基因组合)抗90%以上的菌株,为黑龙江省有效杭白粉病基因(或基因组合)。研究结果可为小麦白粉病的抗病育种及杭病品种合理布局等方面提供参考。     

云南小麦品种(系)株高和粒重相关功能基因的KASP标记检测

利用矮秆基因Rht-B1、Rht-D1和千粒重功能基因TaCwi-A1、TaGW2-6A、TaSus2-2B的KASP标记,对云南省育成的42份小麦品种(系)进行单倍型检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省小麦产量相关性状的遗传改良提供材料和方法。结果表明,供试材料的株高基因组成分为5种类型,分别为Rht-B1a/Rht-D1a(40.48%)、Rht-B1a/Rht-D1b(23.81%)、Rht-B1a+197bp/Rht-D1a(4.76%)、Rht-B1b/Rht-D1a(28.57%)、Rht-B1b/Rht-D1b(2.38%)。供试材料中TaCwi-A1基因TaCwi-A1a高粒重单倍型的分布频率为42.86%,TaGW2-6A基因Hap-6A-A高粒重单倍型的分布频率为38.10%,TaSus2-2B基因Hap-H高粒重单倍型的分布频率为71.43%。5份品种(系)为3个千粒重基因的TaCwi-A1a/Hap-6A-A/Hap-H高粒重单倍型组合,频率为11.90%。研究表明,云南小麦品种(系)产量相关性状具有较好的遗传改良潜力。     

33个小麦品种(系)抗叶锈基因Lr19分子检测

由小麦叶锈菌(Puccinia triticinia)引起的小麦叶锈病在世界各地产麦区均有发生。利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。小麦抗叶锈病基因Lr19是一个十分有效的抗叶锈性基因,自1966年首次将该基因从长穗偃麦草(Agropyron elongatum)转到普通小麦中,至今仍是一个应用潜力很大的抗病基因。本研究利用以PCR为基础的STS技术对以春小麦Thatcher为背景的50个近等基因系材料和TcLr19与Thatcher杂交F2小麦进行检测,并对33个小麦品种进行分子标记分析鉴定,结果如下:(1)对以春小麦Thatcher为背景的50个近等基因系材料和TcLr19×ThatcherF2代小麦进行PCR-STS检测,扩增结果表明在50个近等基因系材料中仅有TcLr19中出现一条130bp的DNA条带,STSLr19130标记在其他49个近等基因系材料中未检测到Lr19基因;F2代中表现感病的植株没有130bp的DNA片段,表现抗病的植株有130bp的DNA条带;重复两次结果相同,进一步证明了与小麦抗叶锈基因Lr19共分离的STS标记的稳定可靠。(2)利用以PCR为基础的STSLr19...     

山西省小麦主栽品种抗叶锈病研究

选用14个具有不同毒性基因组合的叶锈菌系，推导分析了来自山西省6个育种单位和种子部门的24个重要小麦品种所携带的抗叶锈病基因状况。在供试的44个已知抗叶锈病基因(或基因组合)中，推导出了Lr1，Lr3，Lr13，Lr23，Lr26，Lr30等6个抗叶锈病基因，以单基因或基因组合形式分别分布在19个小麦品种中，其中Lr1，Lr3，Lr26是供试材料的主要已知抗叶锈病基因。成株期抗病性鉴定结果表明，在24个供试品种中，仅有晋麦62号和鲁麦14号两个品种表现出对叶锈病良好的抗性，晋麦31号、晋麦56号和晋麦61号3个品种表现为中抗至中感(杂合类型)，晋春9号、晋春13号、晋偃746—9等12个品种具有慢叶锈病特征。     

1975——1987年河北省小麦叶锈病菌生理小种动态

为有效地控制小麦叶锈病流行,贯彻预防为主的方针,1975—1987年对河北省小麦叶锈菌生理小种动态进行了研究,为河北省选育和利用抗叶锈品种提出了科学依据.一、河北省小麦叶锈菌生理小种类型和年份变化:自1975—1987年共鉴定来自全省麦区317个品种上的693个叶锈菌标样,共鉴定出41个生理小种和一个对河北省小麦重要亲本洛夫林10号能致病的洛10小种群.常见频率在4%以上的优势小种有60(叶38)、160(叶9)、     

27个二倍体和10个四倍体小麦近缘种抗叶锈性鉴定

利用我国小麦叶锈菌5个优势致病类型的混合菌种,在田间对27个二倍体和10个四倍体小麦近缘种成株期抗病性进行了接种鉴定,发现3个粗山羊草、1个野生二粒小麦和3个硬粒小麦表现免疫,1个一粒小麦、9个粗山羊草和1个硬粒小麦表现抗病,说明目前这些材料所含抗叶锈病基因有很高的开发应用价值。选择18个有鉴别作用的小麦叶锈菌致病类型,在不同温度下进行苗期抗叶锈病基因推导,根据抗感反应模式,推定粗山羊草Y192含Lr40,Ae37和Y190含Lr41,硬粒小麦Altar 84、Doliu、Dr147和Volcani 447含Lr23和未知基因;Ae39、T96243和Y193等10个粗山羊草和野生二粒小麦不含苗期抗叶锈病基因。粗山羊草Ae39、T96243、Y193和野生二粒小麦在成株期表现免疫至抗病且严重度≤10%,说明具有成株期抗病性特点。     

14个小麦品种(系)抗叶锈性分析

选用16个小麦叶锈菌菌系对14个小麦品种(系)进行抗叶锈性鉴定和苗期抗叶锈基因推导,初步分析这些品种(系)的抗性和携带的抗病基因;进一步利用21个与Lr基因紧密连锁或共分离的分子标记,对这14个品种(系)中可能含的抗叶锈基因进行鉴定。结果表明,s98351-2-2-2-1可能含Lr3a、Lr28和Lr50;9629-03A-4-1-1可能含Lr37;97167-1-2-1-1-2-1、919-20-2c2、9589、免中438、9916-8-6和9916-8-18含Lr26;96104-1-5-1c2可能含Lr28;00-55-3-1-1含Lr1;1R13可能含Lr24、Lr37和Lr38;1R17可能含Lr24和Lr38;1R35含Lr10和Lr34,还可能含Lr3a和Lr50;9524-1-2-2-1含未知抗叶锈基因或本试验使用的已知抗病基因以外的抗叶锈基因。所有品种(系)均不含Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr29、Lr35、Lr42和Lr47基因。测试的14个品种(系)中有比较丰富的抗叶锈病基因,可为育种提供丰富的抗源。     

2004-2009年甘肃省小麦条锈菌生理专化研究

小麦条锈菌新毒性小种的产生和发展是造成条锈病大流行及品种抗锈性丧失的主导因素。本文通过常规监测、致病性测定、毒谱分析等方法对2004-2009年采自甘肃省不同麦区1966份小麦条锈菌标样进行系统研究,共监测到37个小种和致病类型,基本反映了这期间甘肃省小麦条锈菌优势致病类群及生理小种的消长变化情况。除2005年‘条中32号’、‘条中33号’并列第一位外,出现频率为24.1%,2004、2006-2009年‘条中33号’均占居首位,出现频率分别为29.3%、26.2%、33.5%、37.6%、21.5%,‘条中32号’2004、2006-2008年为第二位,这2个小种总出现频率一直波动在37.5%~57.1%之间,第三、四位小种2004-2006年为‘水源11-4’、‘水源11-7’、‘水源11-5’及‘条中31号’,2007年为‘水源11-7’（尤Ⅱ感）、‘水源11-7’,2008年为‘条中33’（F.抗）、‘水源11-4’,出现频率在4.1%~11.6%之间。而2009年‘条中33’（F.抗）已上升为第二位,出现频率达18.9%,‘水源11-4’（F.抗）占据第四位,其它小种类型出现频率均比较低。Hybrid46致病类群和水源11致病类群出现总频率已由2004年的93.1%上升到2008年的99.4%。条锈菌已进入以‘条中33号’、‘条中32号’为代表的Hybrid46和水源11致病类群占优势的新阶段,‘条中32号’、‘条中33号’、VYr9、VYr3b+4b、VYrSu为危害我国小麦生产的主要流行小种及致病基因,这将对全国小麦条锈菌群体组成产生重要影响,为小麦抗锈育种及锈病治理提供了科学依据。     

土耳其8个小麦品种农艺性状及抗叶锈性分析

为确定8个来自土耳其的普通小麦品种在我国的应用前景,对其进行全生育期农艺性状观察,并利用44个以Thatcher为背景的近等基因系(单基因系)作为已知基因的鉴别寄主,接种8个小麦叶锈菌致病型进行苗期抗叶锈基因推导,结合成株期抗病鉴定,初步明确了这些品种(系)的抗性和可能携带的抗病基因。利用20个与Lr基因紧密连锁或共分离的分子标记,对8个土耳其小麦品种进行抗叶锈病基因的进一步鉴定。推测YJ000900中可能含有Lr1、Lr3、Lr17、Lr20;YJ000906中可能含有Lr1、Lr17、Lr20;YJ000901、YJ000902、YJ000904、YJ000905、YJ000907中可能含有Lr1;8个材料中均不含Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr24、Lr26、Lr28、Lr29、Lr34、Lr35、Lr37、Lr38和Lr47基因。结果表明,来自土耳其的8个小麦材料具有较差的抗叶锈性、抗寒和抗倒伏能力,而且产量低,不适宜于大规模推广种植,也不能作为我国小麦抗叶锈的抗源使用。     

小麦品种抗叶锈性遗传研究

本研究是按生物间遗传学的原理,在温室条件下,不通过杂交,直接根据叶锈菌株对小麦品种的侵染型资料,来推导小麦品种抗病性和叶锈菌致病性的基因数和基因型,从而确定供试的各个品种对叶锈菌株之间的反应表现,并阐明了供试品种间抗病性的差异,为抗病育种工作亲本的选择提供依据。     

CIMMYT小麦材料的苗期和成株抗叶锈病鉴定

选择来自CIMMYT的103个小麦品种(系)及35个含有已知抗叶锈基因的对照品种,苗期接种17个中国小麦叶锈菌小种以鉴定这些品种中可能含有的抗叶锈病基因, 并于2008-2009和2009-2010连续2年对这些材料进行成株抗叶锈病鉴定。通过苗期鉴定结合系谱分析和分子检测,在46个品种中共鉴定出Lr26、Lr34、Lr42和Lr47等4个抗叶锈病基因,其中9个品种携带Lr26基因,28个品种含有成株抗叶锈病基因Lr34基因,Lr42可能存在于11个品种中,还有2个材料可能含有Lr47,其他57个品种(系)对供试的15个小种多数表现为高抗,没有鉴定出已知的抗叶锈病基因。通过两年的田间抗叶锈病鉴定共筛选出46个表现慢锈的品种。苗期和田间结果表明,CIMMYT材料中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株抗叶锈基因,这些材料均可应用于我国小麦的抗叶锈病育种。     

Induced mutagenesis for the development of multiline cultivars in bread wheat

Summary Variation for resistance toPuccinia graminis f.sp.tritici, P. recondita f.sp.tritici andP. striiformis was induced in theTriticum aestivum cultivar Lalbahadur using nitrosomethyl urea. Variations were isolated from the M₂ population in the post-seedling stage in the field when infected with a mixture of races of each of the three rusts. Plants exhibiting simultaneous resistance to stem rust, leaf rust and yellow rust were indentified. Repeated screening in the subsequent generations confirmed the resistance of the mutant lines that are morphologically similar to the parental cultivar. The rust resistance of 20 mutant lines was also confirmed at the seedling stage using individual races of stem rust and leaf rust. The different patterns observed in the mutant lines tested against a wide range of races show that these lines can be used as components of a multiline. The patterns of variation compared with those of the known genes for resistance against the Indian races of the pathogens suggest that the mutations for rust resistance are due to factor different from those already known in bread wheat, providing a broadened genetic base for future breeding programmes.     

钙与叶锈菌侵染诱导小麦防卫反应的关系

采用活体注射法将不同浓度的钙信使阻断及激活药物注入小麦叶片,其中阻断药物注射后立即接种叶锈菌,研究了钙信使与小麦受叶锈菌侵染诱导的防卫反应的关系。结果表明,用Ca2 螯合剂EGTA除去或降低胞外Ca2 浓度,用Ca2 通道阻断剂Verapamil或La3 阻断胞外Ca2 进入胞质,都能部分地抑制叶锈菌诱导的防卫反应,即PAL,POD的活性升高和过敏性反应(HR)的发生。抑制程度随药物浓度升高而增高。注射Ca2 载体A23187能部分模拟叶锈菌侵染诱导的这3种防卫反应。说明叶锈菌侵染诱导的PAL,POD活性升高和HR的发生,需要胞外Ca2 进入胞内,Ca2 参与了叶锈菌侵染激活防卫反应的信号转导过程。     

Double dose efficiency of the yellow rust resistance gene Yr17 in bread wheat lines

Yellow rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is one of the most severe wheat disease worldwide. Crop losses have ranged from 10% to 70% and up to 100% in extreme conditions. Eighty-two resistance genes, designated Yr, have been identified. Among them, Yr17 derived from Aegilops ventricosa and located on chromosome 2A has been widely used in wheat breeding. However, it had been overcome already. Through recombination of the Ae. ventricosa Yr17-carrying 6N^v chromosome with 2D of wheat, we introduced Yr17 onto chromosome 2D. Then, lines carrying Yr17 on both 2A and 2D were generated. Seedlings of the latter, as well as those carrying a single dose of Yr17 either on 2A or on 2D, were inoculated with virulent or avirulent strains on wheat seedlings. The different genotypes were fully susceptible for the two pathotypes that are virulent on Yr17. In the case of avirulent pathotypes, the Yr17 double dose lines were fully resistant, while those with the Yr17 gene only on either 2A or 2D had intermediate resistance reactions towards one or the other or both pathotypes.     

利用cDNA-AFLP技术分析小麦成株抗条锈性差异基因表达特征

采用cDNA-AFLP技术,对成株抗条锈小麦品种兴资9104在成株期受条锈菌生理小种CY32侵染后5 d内9个时间点的基因表达谱进行了分析。共筛选64对引物,产生32 320个转录本(TDF);用37对引物检测到2 201个(6.81%)差异TDF,其中926个TDF诱导表达,1 275个下调表达。经大规模克隆、测序分析,最终获得330个差异TDF,聚类分析得到259个EST (unigenes),命名为aTaPST1至aTaPST259 (GenBank注册号：FL645754~FL646011和FL646262)。经BLASTX比对和功能分类分析,其中96条EST(37.07%)未找到同源性匹配,68条(26.25%)与未知功能蛋白同源性较高;其余95条ESTs主要涉及能量(11.20%)、基础代谢(4.63%)、转录调控(3.86%)、抗病与防御(3.86%)、蛋白质运输和储存(3.09%)、蛋白质合成和细胞生长(各2.32%)、以及信号转导(1.54%)等。选取抗病与防御、转录调控及信号转导类等相关的6个差异基因,qRT-PCR分析结果显示其表达模式符合cDNA-AFLP表达谱。小麦成株抗条锈性分子机制涉及植物多方面生理生化反应,包括抗病与防御、转录调控、蛋白质代谢、信号转导、以及非生物胁迫等多种途径相关基因的协同控制。     

小麦品种小偃9323抗条锈基因的遗传分析和分子作图

小偃9323是小偃6号的同源材料,具有早熟、抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR32对抗病品种小偃9323与感病品种铭贤169及其杂交后代F₁、F₂、F₃和BC₁代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,小偃9323对CYR32小种具有良好的抗性,由1对隐性基因所控制。利用F₂代分离群体,筛选到6个与抗病基因连锁的SSR标记,分别是Xwmc807、Xbarc3、Xwmc684、Xwmc201、Xwmc553和Xwmc179;该抗病基因位于小麦6AL染色体上,其最近的标记为Xwmc201和Xwmc553,遗传距离分别是2.6 cM和3.7 cM。分析表明,该基因不同于已知抗条锈基因,暂被命名为YrXY9323。用YrXY9323两侧遗传距离最近的标记Xwmc201和Xwmc553对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,结果表明有19%的品种具有与YrXY9323相同的标记位点。本结果对YrXY9323在小麦抗条锈病育种中的应用提供了理论依据。     

Identification of a molecular marker linked to an Agropyron elongatum-derived gene Lr19 for leaf rust resistance in wheat

The leaf rust resistance gene Lr19, transferred from Agropyron elongatum into wheat (Triticum aestivum L.) imparts resistance to all pathotypes of leaf rust (Puccinia recondita f.sp. tritici) in South‐east Asia. A segregating F₂ population from a cross between the leaf rust resistant parent ‘HW 2046’ carrying Lr19 and a susceptible parent ‘Agra Local’ was screened in the phytotron against a virulent pathotype 77‐5 of leaf rust with the objective of identifying the molecular markers linked to Lr19. The gene was first tagged with a randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) marker S73₇₂₈. The RAPD marker linked to the gene Lr19 which mapped at 6.4 ± 0.035 cM distance, was converted to a sequence characterized amplified region (SCAR) marker. The SCAR marker (SCS73₇₁₉) was specific to Lr19 and was not amplified in the near‐isogenic lines (NILs) carrying other equally effective alien genes Lr9, Lr28 and Lr32 enabling breeders to pyramid Lr19 with these genes.     

小麦品种慢叶锈性的研究

小麦慢叶锈品种具有侵染率低、潜伏期长、孢子堆小、产孢量少、严重度低、病害进展曲线下面积小和病害虽流行但产量损失不显著等特点.潜伏期和扬花期平均病害严重度与产量损失的关系最密切,因此测定某一小麦品种的潜伏期(x_1)和平均病害严重度(x_2)(田间感病对照品种发病达50%或95%时),可以作为衡量该品种慢(快)叶锈性的两个指标和选种的依据.用y=94.67-3.10x_1+0.51x_2估测由叶锈造成的小区产量损失(y)有一定可靠性(R=0.96).用聚类分析法把供试品种分为慢锈、中慢、中快和快锈品种类型.苗期和成株期慢叶锈性有一定的吻合性.     

小麦条锈菌诱导性小麦cDNA文库的构建及其质量评价

小麦条锈病是由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)侵染引起的世界性气传叶部病害之一,在我国发生尤为普遍而严重,是小麦(Triticum aestivum L.)生产上最重要病害,克隆并研究小麦抗条锈病相关基因的生物学功能具有重要的应用价值和现实意义.在本研究中用中国当前毒性最强优势条锈菌小种CY32侵染诱导的小麦抗条锈病基因Yr5近等基因品系Taichung29*6/Yr5为试材,构建非亲和条锈菌小种侵染诱导的小麦cDNA文库.研究结果表明所获得的原始文库滴度0.9x106 pfu/mL,扩增文库滴度1.0x109pfu/mL,重组率98%,插入片段在0.5 kb到3.0 kb之间,多在1.0 kb左右.因此该文库可用于基因克隆与分析,为研究小麦抗条锈病相关基因提供条件.