小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

小麦抗白粉病基因Pm13的标记辅助选择

选用滚动式加代回交转育抗白粉病育种圃中含有 Pm13抗白粉病基因的18个杂交组合,结合温室抗病性鉴定,利用与 Pm13基因紧密连锁的 SCAR 标记对 Pm13抗白粉病基因进行了分子鉴定。试验结果表明,Pm13基因在不同的遗传背景下对北京地区优势白粉病菌15号小种表现抵抗。对18个组合处于不同遗传世代的68个抗感单株的分子标记鉴定结果与抗病性鉴定结果具有高度的一致性,抗病植株中均可以扩增出575bp 的 DNA 片段,而感病植株没有扩增产物。利用这一 SCAR 标记对 Pm13基因进行检测具有快速、准确、可靠的优点,可应用于小麦抗白粉病育种中的标记辅助选择和抗白粉病基因的积累。     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。     

99份小麦地方品种抗白粉病种质发掘及其分子鉴定

利用国内白粉菌流行小种E09和E20分别对收集到的99份小麦农家种及地方品种进行了苗期抗性鉴定,共筛选出10份兼抗2个小种的材料,其中对2个小种均达到高抗以上的材料有6份,分别为028079、石家庄8号、菏泽2号、复壮30、冀麦2号和白齐麦。利用抗白粉病基因Pm21,Pm52,PmLK906和PmLX66对99份材料进行了分子检测,结果发现,复壮30、菏泽2号分别含有Pm5E和Pm52,台中23和成都秃头含有Pm LK906,其余材料均未检测到上述抗白粉病基因,也未见有含抗白粉病基因的报道。这6份材料可以作为有效抗源应用于小麦抗病育种中。     

兼抗白粉病、黄矮病多基因聚合小麦新种质的分子标记检测

利用与抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21共分离的特异PCR标记、抗黄矮病基因Bdv2的特异SCAR标记SC-W37,对Pm4+Pm13+Pm21及Bdv2四个抗性基因转育的小麦BC2F2代植株进行检测,初步筛选到Pm4+Pm21+Bdv2、Pm13+Pm21+Bdv2 3个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1个,Pm13+Bdv2、Pm21+Bdv2 2个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1、6个,但没筛选到4个抗性基因聚合的植株.本研究说明了分子标记可以实现对几个抗病基因的精确、随时的同时鉴定,快速选育出具有多个抗病基因的累加体,为培育持久、广谱抗性品种提供材料和方法.     

小麦种质抗白粉病基因的分子标记检测

[目的]促进小麦抗白粉病基因材料在小麦育种及生产中的应用。[方法]利用STS、SCAR和SSR标记有效检测124个小麦品种资源中Pm21、Pm30、Pm34 3个类型抗白粉病基因的分布。[结果]124份亲本材料中,7份材料含有Pm21基因(占5.65%),16份材料含有Pm30基因(占12.9%),4份材料含有Pm34基因(占3.23%);以2种抗性基因聚合形式存在的共有2种类型:其中1份材料含有Pm21+Pm30(占0.81%),1份材料含有Pm30+Pm34(占0.81%);没有发现以Pm21+Pm34 2种抗性基因聚合形式和Pm21+Pm30+Pm34 3种抗性基因聚合形式存在的类型。[结论]利用与抗白粉病基因Pm21、Pm30和Pm34连锁的特异标记对品种资源进行检测,可为小麦育种提供广谱、持久抗病的新材料。     

新疆小麦品种(系)对小麦白粉病抗性的初步鉴定

[目的]通过苗期抗病性鉴定试验,筛选对小麦白粉病具有抗性的小麦品种(系).[方法]采用离体叶段法和苗期接菌法对小麦白粉病进行苗期抗病性鉴定.[结果]供试新疆小麦主栽品种新冬17号、新冬18号、新冬19号、新冬20号、新冬22号、新春6号等,以及其余参试品种对小麦白粉病均表现为高感.新紫1号品系对小麦白粉病表现为高抗;14/8329品系对小麦白粉病表现为中抗;其余小麦品种(系)均表现为感病.[结论]供试68个品种(系)中,仅有新紫1号和14/8329两个品种(系)对小麦白粉病具有抗病性,仅占供试品种(系)的2.94;.     

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

[目的]研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据.[方法]利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系).[结果]筛选出携带Pm21标记材...     

小麦品种云麦52白粉病和条锈病抗性基因检测（英文）

云麦52系1992年用6AL/6VS易位系92R149作抗病亲本,2007年审定并推广应用的小麦品种,目前仍高抗条锈病、对白粉病表现免疫。为了解其抗病基因,以云麦52为父本与感条锈病和白粉病的小麦不育系K78S杂交构建了F_2群体,对双亲、杂种F_1和F_2群体的抗性鉴定结果表明,杂种F_1对条锈病和白粉病均表现免疫,F_2群体的白粉病和条锈病抗、感分离比经卡方测验均符合3:1,表明云麦52携带1个条锈病显性抗性基因和1个白粉病显性抗性基因。进一步用白粉病抗性基因Pm21的共分离标记SCAR_(1400)和与条锈病抗病基因Yr26紧密连锁的标记XWe173和Xbarc181检测,亲本间和抗、感基因池间在相同位点上都扩增出多态性条带,用已知表型单株验证,表型与基因型极显著相关,SCAR_(1400)、XWe173和Xbarc181检测准确率分别为100%、97.91%和92.70%,因此,云麦52的抗白粉病基因为Pm21,抗条锈病基因为Yr26,均来自于6AL/6VS易位系92R149。此外,该研究结果也证明Pm21和Yr26是具有持久抗性的抗病基因。     

小麦品种云麦52白粉病和条锈病抗性基因检测

云麦52系1992年用6AL/6VS易位系92R149作抗病亲本,2007年审定并推广应用的小麦品种,目前仍高抗条锈病、对白粉病表现免疫.为了解其抗病基因,以云麦52为父本与感条锈病和白粉病的小麦不育系K78S杂交构建了F2群体,对双亲、杂种F1和F2群体的抗性鉴定结果表明,杂种F1对条锈病和白粉病均表现免疫,F2群体的白粉病和条锈病抗、感分离比经卡方测验均符合3∶1,表明云麦52携带1个条锈病显性抗性基因和1个白粉病显性抗性基因.进一步用白粉病抗性基因Pm21的共分离标记SCAR1400和与条锈病抗病基因Yr26紧密连锁的标记XWe173和Xbarc181检测,亲本间和抗、感基因池间在相同位点上都扩增出多态性条带,用已知表型单株验证,表型与基因型极显著相关,SCAR1400、XWe173和Xbarc 181检测准确率分别为100％、97.91％和92.70％,因此,云麦52的抗白粉病基因为Pm21,抗条锈病基因为Yr26,均来自于6AL/6VS易位系92R149.此外,该研究结果也证明Pm21和Yr26是具有持久抗性的抗病基因.     

小麦YrX、Pm21基因和Dx5优质基因聚合体的分子标记选择

针对宁夏灌区小麦条锈病时有发生,白粉病逐年加重的趋势,本研究将分别含有抗条锈病基因YrX、抗白粉病基因Pm21的小麦材料与宁夏育成的高产、优质品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,并利用特异分子标记对F3代材料进行抗条锈病基因(YrX)、抗白粉病基因(Pm21)、优质基因(Dx5)检测。筛选到聚合YrX、Pm21和Dx5三种基因的材料1个,聚合YrX、Pm21基因的材料2个,聚合YrX、Dx5基因的材料2个,聚合Pm21、Dx5基因的材料3个。     

小麦品种云麦52白粉病和条锈病抗性基因检测

云麦52系1992年用6AL/6VS易位系92R149作抗病亲本,2001年育成、2007年审定并推广应用的小麦品种,目前仍高抗条锈病、对白粉病表现免疫。为了解其抗病基因,以云麦52为父本与感条锈病和白粉病的小麦不育系K78S杂交构建了F2群体,对双亲、杂种F1和F2群体的抗性进行鉴定。结果表明,杂种F1对条锈病和白粉病均表现免疫,F2群体的白粉病和条锈病抗、感分离比经卡方测验均符合3∶1,表明云麦52携带1个条锈病显性抗性基因和1个白粉病显性抗性基因。进一步用白粉病抗性基因Pm21的共分离标记SCAR1400和与条锈病抗病基因Yr26紧密连锁的标记XWe173和Xbarc181检测,亲本间和抗、感基因池间在相同位点上都扩增出多态性条带,用已知表型单株验证,表型与基因型极显著相关,SCAR1400、XWe173和Xbarc181检测准确率分别为100%、97.91%和92.70%,因此,云麦52的抗白粉病基因为Pm21,抗条锈病基因为Yr26,均来自于6AL/6VS易位系92R149。此外,该研究结果也证明Pm21和Yr26是具有持久抗性的抗病基因,在云南历经22年仍高抗条锈病,对白粉病免疫。     

小麦白粉病已知抗性基因的效应及评价

1985—1988年间,分别用四川各地的小麦白粉菌混合菌株接种在含有已知抗白粉病基因的小麦品种上,鉴定其幼苗期及成株期的抗白粉病性能。据测知：Pm4a、Pm4b、Pm2x抗性基因在四川是高效的。Pm2+Pm6基因组合虽然有效,但品种间可能由于遗传背景不同,表型的发病轻重出现差异。M1d+Pm2基因组合有效,控制抗性较为稳定。Pm2抗性基因一般有效,也有品种表现中感。Pm8基因在四川的有效性已大为减低,但若导入Pm4或Pm2x等其他有效基因,构成新的基因组合,仍具有高效性。含有“XBD”基因的我国新疆小白冬麦,不同年度间表现免疫或中抗。含有其他已知抗性基因（Pm 1、3、5、6、7、9、M1i）的品种,各年间均表现高感或中感。试验中还测定了贵白64号等白粉菌株的毒性,该菌株具有能克服Pm4a和Pm4b,但不能克服“XBD”抗性基因的毒性基因。     

扬麦11号的特征特性及高产栽培技术

扬麦 11号是江苏里下河地区农科所与南京农业大学细胞遗传所合作 ,针对小麦大面积生产上白粉病发病严重 ,抗病基因Pm8已逐步丧失抗性这一现实 ,引入新的抗源材料Yuma/ 8Chancellor(Pm4a) ,以扬麦 15 8为亲本和轮回亲本开展抗白粉病回交转育工作。结合抗白粉病性温室、田间鉴定和抗病基因分子标记检测 ,育成的抗白粉病小麦新品种 ,2 0 0 1年通过江苏省品种审定委员会审定     

小麦抗白粉病基因Pm4b的RGA分析

为克隆抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。利用10对RGA引物,对小麦抗白粉病基因的一些载体品种(系)进行扩增,将引物对R11F/R11R从Pm4b基因的载体品种VPM中扩增出的稳定多态性条带回收、克隆、测序,获得与小麦Pm4b基因的相关抗病基因的同源片段,并对不同的小麦Pm基因载体品系作了检测分析。该稳定多态性条带全长1 321 bp。序列分析表明这个片段属于RGA类序列。用该标记检测小麦不同Pm基因载体品种(系),发现该多态性片段仅出现在Pm4b基因载体品种中。该研究可为分离抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。     

优质抗病小麦新品种扬麦19及其栽培技术

以携带Pm4α抗白粉病基因的Yuma／Chancellor^8为抗源,采用“滚动回交”、抗白粉病诱发鉴定与分子标记辅助选择相结合的方法,育成抗白粉病、高产优质弱筋小麦新品种扬麦19。该品种高产稳产,品质优,主要品质指标达优质弱筋小麦标准;综合抗性强。中抗赤霉病,接种诱发鉴定高抗白粉病;利用Pm4α基因STS标记4G＋4I检测表明,其携有Pm4α基因;2008年通过审定,其适宜于长江下游麦区推广种植。     

3种小麦抗白粉病基因聚合体的STS和SCAR标记

针对宁夏灌区小麦白粉病逐年加重的趋势,笔者将分别含有Pm4b、Pm13、Pm21的小麦材料与宁夏推广品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,淘汰感病株,F3代50个抗病株利用Pm4b的STS标记,Pm13和Pm21的SCAR标记进行检测.通过对反应体系的优化,从中筛选到聚合Pm4b、Pm13和Pm21三个基因的抗病株3株,聚合Pm4b和Pm13基因的抗病株2株,聚合Pm4b和Pm21基因抗病株3株,聚合Pm13和Pm21基因抗病株2株.为培育持久、广谱抗病小麦品种奠定了基础.     

东北春小麦抗秆锈病基因Sr31的分子检测及其抗性分析

为促进东北春小麦抗性育种,利用与抗秆锈病基因Sr31连锁的分子标记SCSS30.2和iag95,对300份东北春小麦抗秆锈病基因进行分子检测及抗性分析。结果表明,在300份春小麦品种中,有8份小麦品种被检测到含有iag95或SCSS30.2分子标记,含有抗秆锈病Sr31基因,而小麦品种农林45号中只鉴定到了含有iag95标记,钢09-558中只鉴定到了含有SCSS30.2标记。通过ω-sec标记,发现9.67%的供试材料含有1BL/1RS易位系。其中,同时携带与抗性基因Sr31连锁的两个标记SCSS30.2和iag95的8份材料,均被检测到含有1BL/1RS易位系。田间抗性鉴定进一步表明,被SCSS30.2检测到的9个材料中,除黑春1号外,其余材料在田间均表现出了极强的抗病性。而仅被iag95标记检测到的农林45号,对21C3CTHQM和34MKGQM两类生理小种均表现为感病。本研究成功鉴定出携带Sr31基因及1BL/1RS易位系的小麦材料,可作为小麦抗病育种材料进一步利用。     

小麦品种Bogatka抗白粉病基因的分子标记定位

为明确小麦品种Bogatka抗白粉病性状的遗传基础,利用感病亲本薛早和Bogatka以及其杂交所得"薛早/Bogatka"F1与薛早回交得到的BC1群体,进行遗传分析和分子标记定位。结果表明,Bogatka中含有1个显性抗白粉病基因,暂命名为MlBogatka。进一步利用BSA法对BC1分离群体进行分子标记检测,得到与MlBogatka基因连锁的分子标记STSBCD135、Xgwm501和Xwmc332,并构建遗传连锁图。根据这些分子标记的染色体定位信息,该基因位于小麦2B染色体长臂。综合对该基因的标记定位和Pm6基因特异分子标记检测结果,推测该基因可能是Pm6或与Pm6位点紧密连锁的抗白粉病基因。本研究结果为Bogatka在小麦抗白粉病育种中的利用提供了依据。     

小麦高蛋白含量基因与部分优质基因的聚合研究分析

利用分子标记辅助选择与传统育种相结合的方法,将来自美国的小麦高蛋白基因GPC-B1与抗白粉病基因Pm21,优质亚基1Dx5、1Dy10等优良基因聚合到同一植株。首先将携带高蛋白含量基因GPC-B1小麦分别与抗白粉病基因Pm21、优质亚基1Dx5、1Dy10小麦杂交得到F2,利用分子标记辅助选择对亲本及杂交后代进行筛选,结合小麦抗病性鉴定、小麦籽粒蛋白质含量测定等方法对结果做进一步鉴定。结果发现,F2群体中100个株系中有6株聚合了GPC-B1、Pm21、1Dx5、1Dy104种基因,11株聚合高蛋白基因GPC-B1和抗白粉病基因Pm21,8株聚合了GPC-B1和5+10亚基。