小麦抗病性遗传——Ⅳ.抗条锈小麦品系绿7蚰和抗叶锈小麦品种Yantar的抗病基因定位研究

用引自南斯拉夫的一套诺维萨特早熟1号(Novosadska Rana 1,简称 NSR-1)单体系为工具,对北京农业大学选育的抗条锈品系绿7蚰和保加利亚抗叶锈品种 Yantar 进行抗病基因定位研究。结果表明绿7蚰对条中25号小种的抗性是由位于2B 染色体上的一个显性抗病基因控制的。Yantar 对叶中3号小种的抗性是由位于5A 和1D 染色体上的两个不     

人工合成小麦CI191抗条锈病基因的鉴定及分子标记定位

抗病性鉴定结果表明,硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI191(CPI/GEDIZ/3/GOO//JO69/CRA/4/AE.SQ629),对我国曾经或现在流行的小麦条锈菌生理小种CY28、CY29、CY30、CY31、CY32和水源11致病类型4表现免疫或近免疫。基因推导结果显示,CI191对条锈菌的反应型不同于24份已知抗条锈病基因品种(系),对21个条锈菌生理小种表现抗性,对条锈病菌生理小种86107表现感病反应型(IT3)。对CI191/铭贤169杂交组合的正交、反交的F1材料以及F2代群体进行抗病鉴定与遗传分析,结果表明,CI191对条锈菌小种CY31的抗性受细胞核内的显性单基因控制。利用集群分离分析法(BSA)和简单重复序列(SSR)分子标记分析,发现7个SSR标记与YrC191连锁。构建了包含YrC191的SSR标记遗传图谱,其中Xbarc240与YrC191共分离,Xcfd65、Xbarc187、Xgwm18、Xgwm11位于Xbarc8与YrC191的同侧,与YrC191间遗传距离3.2cM,Xbarc8与YrC191间遗传距离为1.6cM,Xwmc419位于YrC191另一侧、遗传距离为3.1cM。根据SSR分子标记的遗传图谱和在中国春的缺体-四体和双端体的定位结果,将YrC191定位到小麦染色体1BS上。YrC191基因的4个SSR标记和Yr26的1个STS标记可以明显地区分YrC191与染色体1BS上的其他抗条锈病基因,如Yr24、Yr26/YrCH42、Yr10、Yr15和YrC142等。     

小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展

总结了近十几年抗条锈基因的染色体定位和目前抗条锈基因分子标记研究资料及研究报告，重点介绍了抗性基因所在染色体，遗传方式，载体品种和现有分子标记，为利用抗条锈基因(Yr)的利用和研究提供参考。目前已找到分子标记的抗条锈基因有：Yr5、Yr7、Yr8、Yr10、Yr17、Yr26和Yrmoro，共获得标记14个，命名和新基因源的研究和利用工作有待加强。     

硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI108抗条锈病新基因的鉴定、基因推导与分子标记定位

利用我国流行的小麦条锈菌生理小种CY28、CY29、CY30、CY31、CY32和水源11致病型4对102份硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦材料进行抗病鉴定,其中CI108（组合为GAN/Aegilops squarrosa 201）对上述6个流行生理小种均表现免疫。利用CY31对杂交组合CI108/铭贤169正交、反交的F₁材料以及F₂代群体进行抗病鉴定,结果表明其抗性受细胞核显性单基因控制。基因推导表明,CI108对30个条锈菌生理小种均表现抗性,其抗谱与23份已知抗条锈病基因品种（系）不同,与K733（含有Yr24）和洛夫林13（含Yr9+未知基因）相似,但CI108与洛夫林13、K733对多个条锈菌生理小种的抗性程度不同,洛夫林13、K733与CI108系谱不同,且缺乏CI108特异的SSR标记Xgwm456的抗病特异带。所以,CI108中抗条锈基因应该是不同于其他基因的抗条锈病新基因,暂命名为YrC108。进一步利用CI108/铭贤169的F₂群体、抗感分离分析池（BSA）筛选YrC108的SSR分子标记,找到了3个紧密连锁的标记,其中Xgwm456和Wmc419位于YrC108的一侧,与YrC108间遗传距离分别为0.6 cM和1.8 cM,Wmc413位于YrC108的另一侧,遗传距离为0.6 cM。本研究为小麦抗条锈病育种提供了高抗、广谱的新抗源和进行高效检测的分子标记。     

来自野生二粒小麦的抗白粉病基因PmAS846及其染色体定位和分子标记分析

N9738是经抗性定向选择和农艺性状筛选所培育的抗白粉病普通小麦新种质,携带来自野生二粒小麦As846的抗白粉病基因PmAS846,在苗期和成株期高抗白粉菌生理小种E09和陕西关中地区流行菌系,本研究对该种质携带的抗白粉病基因进行了染色体定位和分子标记分析。对N9738和高感小麦白粉病的普通小麦品种辉县红杂交的F₁、F₂代分离群体和F_2:3代家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析证实,N9738苗期抗性由1个显性抗白粉病基因控制,单(缺)体分析将该基因定位在小麦5B染色体上。采用位于5B染色体的分子标记结合集群分离分析法(BSA法)分析,筛选出与PmAS846连锁的11个SSR标记和2个EST-STS标记,PmAS846两翼的SSR标记Xgwp3191和Xfcp1与该基因的遗传距离分别为7.3 cM和1.8 cM,EST-STS标记BF202652和BF482522与该基因的遗传距离均为5.1 cM。根据该基因两翼SSR标记对中国春5B染色体缺失系(Bin系)的分析将其定位在5B染色体长臂0.75~0.76区域。研究结果为PmAS846的分子标记辅助选择和精细定位奠定了基础。     

小麦河农6251苗期抗叶锈病基因的鉴定

为明确河农6251含有的抗叶锈基因并对其进行分子定位,以抗病品种河农6251与感病品种Thatcher的杂种F1、F2、F3群体为材料,对河农6251的苗期抗叶锈基因进行定位。分子标记辅助鉴定结果表明,河农6251中含有抗叶锈基因Lr26和Lr ZH84,可能含有Lr2c和Lr17a;遗传分析表明,河农6251对叶锈菌PBGP的抗性由1对显性抗病基因决定,暂命名为Lr H6;用SSR技术和分离群体分组法(BSA)分析河农6251 F2群体和F3家系,结果位于1B染色体的3个SSR标记wmc419、wms582和barc120与Lr H6连锁,遗传距离分别为21.6,25.8,27.9 c M。河农6251中含有Lr26、Lr ZH84等多个抗叶锈基因,其对PBGP的抗性由一对位于1BL染色体上的显性抗叶锈基因决定。     

小麦条锈病抗性基因研究进展及在育种中的应用

概述了已知小麦条锈病抗性基因的来源、染色体定位和分子标记研究现状,回顾了抗性品种与生理小种的演变,评价了小麦抗条锈基因,并浅谈了小麦抗条锈基因的分子标记在育种中的应用     

源于叙利亚小麦ICA31抗条锈病基因分析及分子标记研究

遗传分析表明,小麦材料ICA31携带一个显性抗条锈病基因,对流行的优势条锈菌小种条中30,31,32免疫;据等位性测定,ICA31抗条锈基因与已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15不等位;从抗源的系谱分析,该基因来源于叙利亚普通小麦品系叙18;利用微卫星标记和分组分析(BSA)法,筛选到与该抗条锈病基因（Yr-Syria）紧密连锁的SSR标记WMS11-193;对F2分离群体142个单株分析结果表明,该抗条锈病基因（Yr-Syria）与WMS11-193间遗传距离为2.1cM;将Yr-Syria定位于小麦1BS上;为该基因进行抗条锈小麦分子辅助育种打下基础。     

利用SSR标记定位粳稻云引抗稻瘟病基因

稻瘟病是由子囊菌Magnaporthegrisea(Hebert)Barr[无性世代为Pyriculariagrisea(cooke)Sacc.]引起的广泛发生在我国南北稻区及世界各稻区的主要水稻病害之一,严重阻碍水稻高产与稳产。挖掘和利用广谱稻瘟病抗源,通过基因累加手段将不同抗稻瘟病基因聚集于一体,可延长抗稻瘟病品种应用年限。本研究应用6个稻瘟病菌系四川-1、四川-4、四川-9、四川-31、四川-39和四川-41,对广谱抗性粳稻品种云引F2群体进行田间注射接种,结果表明云引F2群体对所用的6个稻瘟病菌系均表现为3(抗病):1(感病)的分离比例,说明这些抗性均为单显性基因控制。本研究利用Mapmaker3.0/QTL将云引对四川-1菌系的抗稻瘟病基因初步定位在水稻的第11染色体上,云引对四川-4、四川-9、四川-31、四川-39和四川-41的抗稻瘟病基因初步定位在第2染色体上。     

冬小麦丰抗13抗条锈病基因的分析

用13个条锈菌生理小种接种,冬小麦丰抗13抗40E8、104E9、108E9、108E141、171E138和109E9等生理小种。应用单体遗传分析确定丰抗13可能具有3个抗条锈病基因。在对生理小种108E141的抗性上,丰抗13同中国春有一对基因的差异,抗病性为显性,该基因位于染色体2A 上。抗该生理小种的基因也抗40E8、104E9和108E9。已知位于2A 上的抗     

小麦抗源兴资9104抗条锈性遗传研究初报

采用常规杂交和基因推导法相结合,在苗期和成株期对小麦优良抗病种质兴资9104进行抗条锈性遗传研究。结果表明,兴资9104至少含有1对显性全生育期抗条锈病基因和1对成株抗条锈病基因,分别控制对条锈菌生理小种条中17号的全生育期抗性和对条中32号的成株期抗性。兴资9104可能携带有YrSK基因。建议在小麦抗病育种中     

陕农78抗条锈性遗传规律分析

通过对抗条锈病品种陕农78与感病品种铭贤169 杂交获得的F1代、F1代自交获得的F2代、及F1与铭贤169回交获得的BC1代植株,在人工控制条件下,利用条锈病菌优势生理小种条中31、条中32对苗期进行人工接种后的反应型分析认为：陕农78对条中31的抗性是由1对隐性基因所控制;陕农78对条中32的抗性是由2对隐性基因互作所控制。     

小麦新种质YW243抗条锈病新基因的AFLP标记

小麦新种质YW243抗条锈病新基因对条锈菌具有较宽抗谱，对26个不同毒性谱的条锈菌菌系免疫到近免疫，与已知基因系抗病谱不同，可能为新的基因或基因组合。遗传分析表明，YW243对条锈菌条中31号小种的抗性由显性单基因YrX控制。通过BSA法对1056对MseI/EcoRI AFLP引物进行筛选，结果表明7对引物可扩增出多态性片段，通过对F2群体单株遗传连锁分析和作图软件分析，结果表明，2个AFLP 标记M54E63-700、M54E64-699与YrX连锁较紧密、遗传距离为9.27 cM，为该基因的精细作图和分子标记辅助育种打下了一定基础。     

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。     

小麦品系天95HF2抗叶锈基因定位

苗期基因推导表明,小麦品系天95HF2高抗我国目前多数叶锈菌生理小种。为了确定这一品系所携带的抗病基因,以天95HF2和感病小麦品种郑州5389杂交,获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT和PHTS分别对双亲及其杂交后代进行叶锈抗性鉴定并进行分子标记分析。结果表明,用叶锈菌小种FHTT接种F2代群体时呈现1对显性基因的抗感分离比例,经过亲本和抗感池间标记筛选以及F2代群体的标记检测,Lr1的STS标记WR003和位于5DL的SSR标记wmc443与该抗病基因连锁,遗传距离分别为2.9cM和3.1cM,根据抗性特点和染色体位置推断该基因可能为Lr1。用叶锈菌小种PHTS接种F2代群体时呈现2对基因的抗感分离,分子标记分析结果表明,其中一个基因为Lr1,另一个基因可能为LrZH84。     

Monosomic Analyses of Yellow Rust and Leaf Rust Resistance Genes in Winter Wheat Cultivar 'Fengkang 2'

A set of 21 monosomics of ‘Chinese Spring’ was used to locate the rust resistance genes of Tengkang 2′, developed by the Chinese Academy of Agricultural Sciences. The resistance to yellow rust race CY25 was controlled by a dominant gene located on chromosome 5B and resistance to leaf rust race CL38 was controlled by a dominant gene located on chromosome 5A in ‘Tengkang 2’. Most likely these two genes are new.     

Chromosome locations of leaf rust resistance genes in selected tetraploid wheats through substitution lines

Langdon durum D-genome disomic substitution lines were used to study the chromosome locations of adult-plant leaf rust resistance genes identified from tetraploid wheat accessions. The accessions are 104 (Triticum turgidum subsp. dicoccum var. arras) and 127 (T. turgidum subsp. durum var. aestivum). The complete sets of the substitution lines were crossed as female parents with the accessions and F₁ double monosomic individuals selected at metaphase I. Segregating F₂ individuals were inoculated during the flag leaf stage with pathotype UVPrt2 of Puccinia triticina. The substitution analysis involving accession 104 showed that the gene for leaf rust resistance is located on chromosome 6B. The analysis with accession 127 indicated that chromosome 4A carries a gene for leaf rust resistance. The two novel genes are temporarily designated as Lrac104 and Lrac127, respectively from accessions 104 and 127.     

Identification and chromosomal locations of novel genes for resistance to powdery mildew and stripe rust in a wheat line 101-3

Wheat powdery mildew and stripe rust, caused by Blumeria graminis f.sp.tritici (syn. Erysiphe graminis f.sp.tritici) and Puccinia striiformis Westend., respectively, are two important fungal diseases of wheat in many regions in the world that cause significant annual yield losses. In the present study, a dominant powdery mildew and a dominant stripe rust resistance gene in wheat line 101-3 which derived from the progenies of the wide cross between common wheat and Dasypyrum villosum Candary L., was located on chromosome 6B and 1B, respectively, by monosomic analyses. The two genes are different from known resistance genes on chromosome 6B for powdery mildew and 1B for stripe rusts, suggesting that the two genes might be novel resistance genes for powdery mildew and stripe rust, respectively. It is uncertain whether the two genes are allelic or lined with other resistance genes located on chromosome 6B for powdery mildew and 1B for stripe rust. Further allelism tests are necessary to determine the relationships between the resistance gene and other genes located on chromosome 6B for powdery mildew and 1B for stripe rust through molecular markers.     

Detection of molecular markers linked to the durable adult plant stripe rust resistance gene Yr18 in bread wheat (Triticum aestivum L.)

Stripe rust of wheat caused by Puccinia striiformis West. f. sp. tritici presents a serious problem for wheat production worldwide, and identification and deployment of resistance sources to it are key objectives for many wheat breeders. Here we report the detection of simple sequence repeat (SSR) markers linked to the durable adult plant resistance of cv. ‘Otane’, which has conferred this resistance since its release in New Zealand in 1984. A double haploid population from a cross between ‘Otane’ and the susceptible cv. Tiritea’ was visually assessed for adult plant infection types (IT) in the glasshouse and field, and for final disease severity in the field against stripe rust pathotype 106E139A⁺. At least three resistance loci controlled adult plant resistance to stripe rust in this population. Quantitative trait loci (QTL) mapping results revealed that two of these, one on chromosome 7DS corresponds to the durable adult plant resistance gene Yr18 and other on chromosome 5DL were contributed from ‘Otane’; while the remaining one on chromosome 7BL, was contributed from the susceptible ‘Tiritea’. Interval mapping placed the ‘Otane’‐resistant segment near the centromere of chromosome 7DS at a distance of 7 cM from the SSR marker gwm44. The stability of QTL in the two environments is discussed. SSR gwm44 is potentially a candidate marker for identifying the durable resistance gene Yr18 in breeding programmes.