毒力频率在小麦抗叶锈性研究中的运用和发展

本文阐述了在研究小麦寄主和叶锈菌之间的相互关系时,用毒力频率的研究方法来代替分小种测定小麦抗叶锈性方法的优越性。我科研组采取毒力频率来研究河北省小麦品种和河北省叶锈菌的相互作用,我们认为:这种研究方法能直接反应品种与菌株之间相互作用的情况,对生产者和抗病育种工作者提供的信息,要比小麦叶锈菌小种鉴定提供的以编号对小种命名的小种名单要有用得多。毒力频率研究法目前也被应用于小麦白粉病和稻瘟病。     

对于研究锈菌生理小种的变革意见

按斯塔克曼(Stakman)建立的用鉴别寄主鉴定锈菌生理小种的概念和方法存在许多问题。主要缺点是所分析的结果,掩盖了寄主和病原物的相互作用,不利于更有效地为抗病育种提供情报和妨碍生物间遗传学研究的发展。本叶锈病研究组的试验结果指出,被鉴定为同小种的不同菌株,其毒力不一定相同。本组用河北省的叶锈菌测河北省的主要小麦品种和抗源和用毒力频率来表示,对抗病育种工作者直接提供小麦品种和叶锈菌小种的相互作用,比单纯提供用编号命名的小种名单要有用得多。通过毒性公式的分析,还可以了解叶锈菌的毒性组合和小麦品种的抗性组合。     

在小麦叶锈病研究中小麦品种和叶锈菌相互作用的辩证分析

本文根据我校在小麦叶锈病研究中的发现,从小麦品种和叶锈菌的相互作用,对小种鉴定和品种抗病性测定,毒性的个性和共性,毒力的强弱与小种消长的关系,毒性的专化性和寄主范围,毒性的地区性和品种的抗病性等方面作了辩证的分析。指出今后研究锈病应有群体观点,因为小麦品种和叶锈菌是以群体对群体起相互作用的。用传统的方法研究锈菌的生理分化,不仅鉴别寄主的有用性是局限的,並且同一小种的不同菌株的毒性不一定相同,任意选一菌株测定品种的抗病性,並且研究的是个体品种与个体菌株的相互作用,这种方法有很大的片面性,把在局限情况下测定的抗病品种推广到自然间锈菌群体中去,就很容易发生抗病性“丧失”问题。今后研究锈病应有生态观点,因为小麦品种锈菌及其相互作用无不受外界条件的影响。在不同生态条件下形成的锈菌群体的毒性不一定相同,培育抗病品种应注意农业生态系的特殊性。今后研究锈病还应有进化观点,因为小麦品种和锈菌是相互联系相互制约地共存和共同进化的,应该从遗传学角度来研究锈菌的适合度和小麦品种抗性的持久性。     

小麦条锈菌致病性及其变异研究进展

小麦条锈病（wheat stripe rust or yellow rust）是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Eriks. & Henn.,Pst）为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性“丧失”,引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效应蛋白等不同方面概述了近年来取得的重要研究进展,提出了未来条锈病防治上面临的问题和挑战;以期通过准确预测条锈菌优势小种、合理利用和布局抗病基因、利用新策略创制新型持久广谱抗病材料,不断优化和完善小麦条锈病综合治理技术体系,实现小麦条锈病可持续控制。     

稻瘟病菌生理小种及水稻品种抗性分析

一、现状与发展趋势 在水稻种植方面利用抗病品种是防治病害经济有效的农业措施,近年来国内外都在开展作物抗病育种工作,为农业发展提供抗病良种。要有效地进行抗病育种,首先要研究品种的抗病性及其遗传与病原菌的致病性分化即生理小种及其变化规律。     

小麦条锈病的抗性遗传及其在育种中的利用

小麦条锈病是小麦最重要的病害之一,利用品种的抗病性是控制该病的主要方法,目前已确定并命名的抗病基因有30个.综述了小麦的抗条锈性遗传及其抗病基因在染色体上的定位,指出在抗病育种工作中,优异的小麦条锈病抗源及抗病基因是抗病育种的基础.在普通小麦和小麦的野生近缘植物,特别是在长期未被有效利用的农家地方品种中蕴含着丰富的条锈菌抗源和抗病基因资源,因此应该充分利用现有有效基因,挖掘利用新的抗源,实现生产品种抗病基因的多样化,以达到持久抗病的目的.     

小麦秆锈菌新小种Ug99及其抗病育种研究进展(英文)

为帮助我国小麦研究人员全面了解秆锈菌新小种-Ug99 及其对我国小麦生产的潜在威胁,呼吁加强 Ug99 及其变异小种传播与扩散的监控,加强抗病种质创新和持久性耐病新品种选育,提前预防 Ug99 的危害。对 Ug99 小种变异、致病力、分布扩散以及小麦及其亲缘种属抗病基因发掘、连锁分子标记筛选,抗性育种策略与进展,中国 Ug99 研究现状进行了总结,由此不难看出,Ug99 是容易发生小种变异、毒力极强、扩展速度较快的秆锈菌新小种,极有可能对世界小麦生产带来的全球性危害。应该加强小麦及其亲缘种属新抗病基因的发掘与利用和持久性耐病新品种的培育,控制和预防 Ug99 及其变异小种的危害。     

对洛夫林10小麦品种作为叶锈病抗源的评价

对洛夫林10小麦品种能致病的叶锈菌小种群在不断上升,给抗病育种带来了威胁。本试验选用的小麦品种有目前参加品比、区试和生产上推广的53个优良品种,其中38个其亲本是以洛夫林10为抗源。用对洛夫林10能致病的7个优势小种,和对洛夫林10不能致病的4个优势小种与这些品种进行相互作用研究。结果表明,以洛夫林10为抗源所培育的品种对“洛10”小种不是都感染的,它们与叶锈菌的亲和率为22％,不以洛夫林为抗源的品种与叶锈菌的亲和率则为42％。另外还有4个以洛夫林10为抗源的品种对参试的所有小种都抵抗,说明洛夫林10这个品种作为叶锈病抗源,目前在生产上对叶锈病的防治还有相当的价值。然而,研究也表明,除了“洛10”小种群外,有些非“洛10”小种对以洛夫林10为抗源的品种也能致病,这说明抗性基因在一定的遗传背景中起作用,而在另一些背景中不一定起作用。为此,应避免抗源单一化,并加强遗传学研究,大力筛选新抗源,使抗病性建立在抗源多样化的稳固基础之上。     

三种麦类作物对叶(冠)锈菌非寄主抗病性与品种抗病性的组织病理学研究

比较研究了小麦、黑麦和燕麦对小麦叶锈菌、黑麦叶锈菌和燕麦冠锈菌的非寄主抗病性与品种抗病性的组织病理学特点。接种幼苗的荧光显微检查表明,非寄主抗病性除不同程度地中断侵入外,主要抑制侵染菌丝生长和吸器母细胞的形成,引起菌落早期败育和叶肉细胞坏死。这些特点与品种抗病性的过敏性坏死反应相同。这种类型的抗病性具有小种专化性,因而即使用遗传操作技术将这种非寄主抗病性转移到寄主品种中,也可能因病菌小种的变异而不会持久。     

西科麦6号成株期抗条锈病的遗传研究

为明确西科麦6号对小麦条锈菌流行小种的抗病性和抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4和V26。在2015年3月,对西科麦6号和铭贤169及其杂交后代F1、F2、F3进行成株期接种,作抗病遗传分析,结果表明:西科麦6号对小麦条锈菌CYR31的抗病性由2对显性基因和1对隐性基因控制;对CYR32的抗病性由3对显性基因(其中2对表现累加作用)控制;对CYR33的抗病性由1对显性基因和1对隐性基因控制;对Su11-4的抗病性由1对显性基因和1对隐性基因重叠或独立控制;对条锈菌V26抗病性由1对显性基因独立控制。从西科麦6号在试验和生产上的良好表现,多年抗病鉴定及本研究的遗传分析证明,西科麦6号对小麦条锈菌具有良好的抗性,并且这种抗性的遗传性较稳定,是一个综合性状优良的种质资源和抗源材料;可以进一步进行分子标记及定位研究,以期为小麦抗病育种提供新的抗条锈病亲本做出贡献。     

308份小麦种质资源抗病性评价

白粉病、条锈病、叶锈病是危害小麦生产的3个重要病害,为了筛选对这3种病害的抗源,通过采用田间调查的方法,对308份小麦种质资源进行抗病性测定。研究结果表明,308份材料中高抗白粉病的材料19份,高抗条锈病的材料68份,高抗叶锈病的材料50份,同时高抗白粉病、条锈病、叶锈病的材料3份,这些结果为小麦育种选择亲本提供参考依据。     

308份小麦种质资源抗病性评价

白粉病、条锈病、叶锈病是危害小麦生产的3个重要病害,为了筛选对这3种病害的抗源,通过采用田间调查的方法,对308份小麦种质资源进行抗病性测定。研究结果表明,308份材料中高抗白粉病的材料19份,高抗条锈病的材料68份,高抗叶锈病的材料50份,同时高抗白粉病、条锈病、叶锈病的材料3份,这些结果为小麦育种选择亲本提供参考依据。     

粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导

普通小麦D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源,而且具有较好的农艺性状,在抗病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选取25株小麦叶锈菌株对6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定,筛选出4个在苗期对22个和23个菌株表现中到高抗的品系。试验选用18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和44个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出粗山羊草4254-Y206可能含有Lr1,Lr10和Lr29或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有Lr10和Lr29抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192可能含有Lr41抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。     

CIMMYT小麦品种Saar的叶锈成株抗性QTL分析

 【目的】小麦品种Saar由CIMMYT育成,在欧洲、亚洲和南美洲对小麦叶锈、条锈和白粉病均表现出很高的成株抗性,发掘其成株抗叶锈QTL对于选育持久抗锈品种有重要作用。【方法】以Avocet与Saar杂交的109个F6代重组自交系为材料,利用142个SSR标记和209 DArT（Diversity Arrays Technology）标记构建连锁图,对Saar和Avocet的成株抗性进行QTL分析。试验材料于2006－2007年度种植在河北保定和河南新乡两个试验点,调查各个家系对叶锈病的成株抗性。【结果】由351个位点组成的遗传连锁图,覆盖小麦21个连锁群,全长3 083 cM。采用复合区间作图法进行叶锈成株抗性的QTL分析,在1BL、2DS、5BL、6AL和7DS染色体上发现了5个抗叶锈病QTL,分别解释4.5%～6.4%、12.2%～12.5%、4.9%～11.2%、4.9%～7.8%和14.0%～67.6%的表型变异。【结论】叶锈成株抗性基因及其紧密连锁分子标记的发掘,将为小麦抗叶锈病育种的分子标记辅助选择（MAS）提供理论和技术支持。     

Identification of leaf rust resistance genes in common wheat varieties from China and foreign countries

Wheat leaf rust, triggered by Puccinia triticina Eriks(Pt), is among the most important diseases of wheat worldwide. Deploying resistant varieties against leaf rust is the most effective, environmentally-friendly and economic way to control the disease. In the present study, 66 wheat varieties form China and foreign countries were tested with 17 Pt races for gene postulation during the seedling stage in the greenhouse. All the varieties were also planted to identify slow rusting responses to leaf rust at the adult plant stage in Baoding and Zhoukou field trials during the 2016/2017 to 2017/2018 cropping seasons. Moreover, 12 closely linked molecular markers to known leaf rust resistance(Lr) genes were used for assessing all the varieties. The results of both gene postulation and molecular marker identification showed that a total of eight Lr genes, Lr1, Lr10, Lr17, Lr20, Lr26, Lr34, Lr37 and Lr46, either singly or in combination were detected in 32 varieties. Known Lr genes were not identified in the remaining 34 varieties. Seventeen varieties were found to have slow rusting resistance. The resistance sources identified in this study can be used as resources for resistance against leaf rust in wheat breeding programs in China and the respective foreign countries.     

山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因分析

１９９４～１９９７年间,利用２５个抗叶锈病小麦单基因系（或近等基因系）,对来自山西省１０个地（市）３１个县（市）的３３４个小麦叶锈菌株进行了测试,分析了山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因频率。结果表明,毒性基因Ｖ１９的出现频率较低（２６３７％）,其对应的抗性基因Ｌｒ１９为目前山西省小麦叶锈菌的有效抗病基因。其次,毒性基因Ｖ１５,Ｖ２０,Ｖ２５的出现频率分别为７１５％,７６２５％,７８０８％,对应的抗性基因Ｌｒ１５,Ｌｒ２０,Ｌｒ２５具有一定的利用价值。除此以外,其余２１个毒性基因的出现频率均高于８１７４％,其对应的抗性基因为目前山西省小麦叶锈菌的无效基因,在小麦抗锈育种上没有重要利用价值。     

CIMMYT小麦PBW343和Muu中条锈和叶锈成株抗性QTL分析

为发掘CIMMYT小麦品种PBW343和Muu中条锈和叶锈成株抗性基因,以PBW343与Muu杂交的146个F6代重组自交系为材料,种植于田间调查鉴定,并利用31个SSR标记、16个EST标记和502个DArT(Di-versity Arrays Technology)标记构建连锁图,采用复合区间作图法进行小麦条锈病和叶锈病的成株抗性QTL分析,发现了2个控制小麦抗条锈病和1个控制小麦抗叶锈病的QTL,分别位于2AL、2BL和5BL上,解释8.89%,10.81%和12.82%的表型变异,3个QTL均来自小麦品种Muu。这2个小麦抗条锈QTL和1个抗叶锈QTL的发掘,将为小麦抗病育种提供理论和技术支持。     

小麦品系西农1163-4抗叶锈病基因的遗传分析和分子作图#br#

【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标记Xbarc8、Xgwm582、Xwmc269和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3),将LrXi定位于小麦1BL染色体上。距离最近的2个微卫星位点是Xgwm582、Xbarc8,与抗叶锈基因间的遗传距离分别为2.3 cM和3.2 cM。【结论】LrXi位于1BL染色体,抗叶锈表现不同于所有已知抗叶锈病基因,该基因的发现将有利于丰富中国抗叶锈病基因资源,为培育持久抗病品种奠定基础。     

小麦品系西农1163-4抗叶锈病基因的遗传分析和分子作图

【目的】小麦品系西农1163-4高抗小麦叶锈、条锈和白粉病,综合农艺性状良好。明确该小麦品系中所含的抗叶锈病基因及遗传特点,找到与其紧密连锁的分子标记,有利于抗病基因利用和培育抗病新品种。【方法】将西农1163-4与感病品种Thatcher杂交,获得F1、F2代群体,利用中国叶锈菌优势小种THTT进行苗期抗性鉴定和抗性遗传分析;采用SSR技术对西农1163-4所携带的抗叶锈基因进行分子标记研究,共筛选了1 273对SSR引物。【结果】小麦品系西农1163-4对多个叶锈菌小种具有良好的抗病性,对THTT的抗性是由1个显性基因控制,该基因暂命名为LrXi。获得了与LrXi紧密连锁的3个微卫星分子标记Xbarc8、Xgwm582、Xwmc269和1个STS标记(ω-secali/Glu-B3),将LrXi定位于小麦1BL染色体上。距离最近的2个微卫星位点是Xgwm582、Xbarc8,与抗叶锈基因间的遗传距离分别为2.3 cM和3.2 cM。【结论】LrXi位于1BL染色体,抗叶锈表现不同于所有已知抗叶锈病基因,该基因的发现将有利于丰富中国抗叶锈病基因资源,为培育持久抗病品种奠定基础。     

小麦品种‘武农148’和‘西农928’的抗叶锈病基因分析

本研究选用9个小麦叶锈菌菌系接种36个已知基因载体品种(系)、‘武农148’和‘西农928’进行抗叶锈基因苗期推导分析,在2014—2015和2015—2016连续两年两点对其进行成株抗叶锈性鉴定并结合苗期抗叶锈基因推导与系谱分析;利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,从而得出供试材料的抗性和携带的抗病基因。结果表明,‘西农928’中可能携带抗病基因Lr30、Lr42和携带有未知微效抗病基因,所检测的2个品种均不含抗病基因Lr1、Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24、Lr26、Lr34和Lr46。针对西农928中含有的抗叶锈病基因,可作为小麦抗锈病育种中的抗源材料。