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.     

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.     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

俄罗斯春小麦抗白粉病基因检测及其组成分析

为了解俄罗斯春小麦抗白粉病基因的组成及分布规律,利用已开发的Pm2、Pm3b、Pm4、Pm8、Pm13和Pm21标记对外引俄罗斯251份春小麦品种进行了检测和分析。结果表明,在251份小麦品种中,分布5种抗白粉病基因,其中Pm2和Pm3分布频率较高,均为90.44%;Pm13为57.77%,抗病基因Pm4分布频率为10.36%,Pm8基因的分布频率为5.58%,抗病基因Pm21在引入的俄罗斯春小麦中没有分布,有6份材料没有检测出含有上述基因标记。俄罗斯251份春小麦品种中小麦抗白粉病基因组合共有15种类型,其中116份小麦品种以Pm2/Pm3/Pm13类型所占比例为46.22%;其他14种类型所占比例依次为,Pm2/Pm3类型比例为23.90%;Pm2/Pm3/Pm4类型比例为4.78%;Pm2/Pm3/Pm4/Pm13类型比例为4.38%;Pm2类型比例为3.58%;Pm3和Pm2/Pm13类型比例均为2.79%;Pm3/Pm13和Pm2/Pm3/Pm8类型比例均为2.39%;Pm2/Pm3/Pm4/Pm8和Pm2/Pm3/Pm8/Pm13类型比例均为1.20%;Pm13类型比例为0...     

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.     

小麦新品系抗白粉病多基因累加效果的分析

通过多基因累加方法选育8个小麦抗白粉病新品系分别与相应的单基因系杂交，18个杂交组合的F2代群体对小麦白粉菌15号小种的抗性反应结果表明：8个小麦新品系中，有2个品系分别累加了2个抗白粉病基因，其中“沈免20088”含有Pml2和Pm21，“沈免20134”含有Pm16和Pm21。另6个品系分别被导入了1个抗白粉病基因，其中“沈免20084”含有Pm12，“沈免20086”和“沈免20092”含Pm21，“沈免20091”、“沈免20140”和“沈免20144”含Pm16。这证实了利用常规选育方法进行主效基因累加是可行的。     

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。     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21的多重PCR检测

为了促进小麦抗白粉病基因聚合体材料在小麦育种及生产中的应用,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm 13连锁的特异标记,在含有抗白粉病基因Pm 21和Pm 13的杂交F4代群体中随机挑选114个单株分别进行单一和多重PCR检测.结果表明,多重与单一PCR检测结果一致,在114个供试单株中,有5株具有Pm 21,74株具有Pm 13的特异标记,其中4个单株同时具有Pm 21和Pm 13的特异标记.与抗白粉病基因Pm 21和Pm 13连锁的特异标记可以用于对Pm 21和Pm 13的多重PCR检测,更加快速地检测出含有抗病基因Pm 21和Pm 13的累加体,有效应用于辅助选择育种.     

东北春麦区小麦白粉病菌种群动态分析

对2008～2009年东北春麦区小麦白粉病菌标样进行生理小种鉴定和毒性基因分析。结果表明,从124个单孢堆中共鉴定出48个生理小种,优势小种均为411号小种,其次为611号和11号小种。小麦白粉菌毒性基因v1、v3c、v5、v6、v7、v8、v17和v1+2+9毒力频率较高(71%),而v4b、v13、v21、v22、v23和v2+6毒力频率较低(16%),说明目前东北春麦区含有Pm4b、Pm13、Pm21、Pm22、Pm23、Pm2+6等抗病基因的品种在育种中有较高的利用价值。     

中国小麦重要生产品种及国外材料在云南的抗白粉病表现

为了解中国小麦生产上主要抗白粉基因、重要生产品种及国外小麦材料对白粉病的田间抗性状况,采用自然鉴定法,在2012-2013年对Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6个抗白粉基因、46个中国小麦重要生产品种及66份国外小麦材料在云南临沧、德宏、大理、玉溪、昆明和昭通等6个代表性地点进行成株期抗性监测。结果表明,该6个抗白粉病基因抗性已逐渐丧失,压缩含Pm8及Pm21的小麦品种面积已迫在眉睫,Pm2、Pm4a、Pm4b和Pm2+6,也应合理利用。中国小麦生产品种整体抗白粉病水平低,46个品种中,没有1个在云南2年6点均表现抗性,6个品种仅在1个点表现感病,18个品种在2个点表现感病,22个品种在3个点以上表现感病。66个国外小麦材料中,只有Hybrid 46和Heines Kolben在云南2年6个点均表现抗病,是较稳定的抗白粉病材料。7个材料只在1个点表现感病,29个材料在2点表现感病,28个材料在3个点以上表现感病。说明当前中国白粉病抗源及抗病品种十分缺乏,寻找新的白粉病抗源及培育新的抗白粉病品种,十分紧迫,生产上当务之急是加强监测及应急防控,以确保小麦安全生产。     

抗白粉病小麦育种对策

通过对白粉病抗病基因抗性的分析 ,认为目前应加快Pm2、Pm4a、Pm6基因在生产上的应用 ;为培育新一轮抗病品种 ,育种上应利用Pm12、Pm13、Pm16、Pm19、Pm2 0和Pm2 1等抗病基因 ,同时加强慢病性抗原和地方品种抗性的研究和利用 ;在此基础上培育多系品种和聚合累加抗病基因 ,培育持久抗病品种。     

抗白粉病基因Pm8在四川小麦中遗传表达初步研究

用Ｇｉｅｍｓａ－Ｃ带技术鉴定了４８个含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的小麦材料，并对其抗白粉病基因Ｐｍ８的遗传表达进行了初步研究。用对Ｐｍ８非毒性的小麦白粉菌系接种这些品系，结果表明：２１个小麦品系１ＲＳ／１ＢＬ染色体上的抗白粉病基因Ｐｍ８未表达，２４个具有Ｐｍ８抗性，３个品系可能含有除Ｐｍ８外的其它基因或组合。我们认为，在四川小麦中的含１ＲＳ／１ＢＬ染色体的品种（系）中Ｐｍ８基因的不表达也是白粉病流行的重要原因，在利用１ＲＳ／１ＢＬ染色体于四川小麦高产育种中应注重其抗病性，并发掘新的抗白粉病资源有重要的现实意义。     

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。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.