青海省小麦种质资源抗条锈鉴定和抗病基因筛选

【目的】本实验对95份青海省种质资源进行苗期、成株期抗条锈病鉴定和分子检测,筛选出其中的抗病基因,为小麦抗条锈病育种及抗源的合理布局提供依据。【方法】选取95份青海省小麦品种,利用对当前条锈菌流行小种CYR32、CYR33、CYR34进行苗期、成株期抗病性鉴定,同时利用已有的分子标记(Yr5、Yr9、Yr10、Yrl5、Yr17、Yr18和Yr26)进行分子检测,并结合系谱分析推测可能的抗条锈病基因。【结果】苗期抗病性鉴定:CYR32免疫材料为10份(11%),高抗性85份(89%);CYR33免疫材料44份(46%),高抗50份(53%),中抗1份(1%);小种CYR34免疫材料为3份(3%),抗病11份(12%),感病81份(85%)。在参试品种中有12份材料对CYR32、CYR33和CYR34同时表现抗病。成株期抗病性鉴定:2年抗性对比显示,12份小麦品种(13%)抗病性增强;8份(8%)材料仍保持抗性,但抗性在逐渐减弱;74份材料(78%)抗病性在减弱,从抗病逐渐演变为感病。分子检测结果表明,供试小麦品种中可能携带Yr系列基因的材料分别为Yr5(78%)、Yr9(17%)、Yr10(53%)、Yr15(76%)、Yr17(78%)、Yr18(73%)和Yr26(81%)。【结论】分子检测结果表明:Yr5、Yr15和Yr26基因在青海小麦种植中过于频繁使用,特别是Yr26被过度依赖,随着新毒性小种的发展尤其是CYR34出现,造成很多已有品种对条锈病降低或者丧失了抗病性。     

152份黄淮海麦区小麦农家品种抗条锈性评价及重要条锈病抗性基因的分子检测

【目的】黄淮海麦区是中国最重要的小麦生产基地和条锈病流行区,从该麦区小麦农家品种中鉴定一批对当前小麦生产上流行的条锈病生理小种具有稳定抗性的优良种质,并了解其携带当前抗病育种利用的重要条锈病抗性基因分布,为进一步在条锈病抗性育种中有效利用和发掘其抗性基因提供材料基础。【方法】应用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种条中32(CYR32)和条中34(CYR34)对152份来源于黄淮海麦区小麦农家品种进行苗期抗性鉴定,并于2016年和2018年分别在四川崇州和绵阳利用由条锈菌CYR32、CYR33、CYR34、水源11-4、水源11-5组成的混合小种进行人工接种和成株期抗性鉴定;同时利用Yr9、Yr10、Yr18、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81共13个小麦育种和生产上应用的重要已知条锈病抗性基因的标记进行分子检测,推测其可能携带的抗性基因。【结果】9份农家品种对CYR32具有苗期抗性,9份对CYR34具有苗期抗性;其中,2份种质在苗期对CYR32和CYR34均表现抗性。35份农家品种表现为稳定的成株期抗性,占23.03%。结合苗期和成株期抗性表型分析,7份种质表现出全生育期抗性,占4.61%。利用已知条锈病抗性基因单基因系为阳性对照进行分子检测发现,131份种质携带Yr18,2份携带Yr41,13份携带Yr48,57份携带Yr81;共有66份种质同时携带2个抗性基因组合类型(Yr18+Yr41、Yr18+Yr48、Yr18+Yr81和Yr48+Yr81);所有供试材料均未检测到Yr9、Yr10、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr65、Yr67和Yr80;5份抗性种质未检测到上述Yr基因,可能携带未检测的其他已知条锈病抗性基因或未鉴定的新基因。【结论】黄淮海麦区小麦农家品种对当前流行的条锈病生理小种多表现为成株期抗性,该麦区主要携带来源于中国农家品种抗性基因Yr18和Yr81;获得的苗期或成株期稳定抗性农家品种可能携带对当前小麦生产中流行小种具有抗性的其他已知或未知基因及其组合,是在小麦条锈病持久抗性育种中可进一步利用的重要抗源。     

重庆麦区小麦品种(系)抗条锈性评价与基因分析

【目的】重庆是中国小麦条锈病流行体系中重要冬繁区,准确评价该地区小麦品种(系)对当前小麦条锈病流行小种的抗性和了解抗条锈基因在该区的分布状况,为小麦安全生产、品种合理布局及小麦抗条锈育种工作提供依据。【方法】从该区征集了18份当地主栽品种和89份高代品系材料,应用中国小麦条锈菌流行生理小种条中32(CYR32)、条中33(CYR33)、V26/G22-9和V26/CM42,在杨凌进行苗期分小种(CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42)温室抗病性鉴定、并于2015年和2016年连续两年分别进行杨凌成株期条锈菌混合小种(CYR32、CYR33)人工接种病圃和天水自然诱发条锈菌病圃鉴定,根据苗期和田间成株期的抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价;结合抗谱分析、参照单基因系材料的感病结果,及以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈基因的标记分别进行的分子检测分析,推测小麦材料可能携带抗病基因。【结果】在107份参鉴材料中,苗期对CYR32与CYR33均表现免疫或者近免疫的品种(系)有57份,占53.27%;对CYR32、CYR33和V26/CM42均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有11份,占10.28%;对CYR32、CYR33和V26/G22-9均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有9份,占8.41%。综合评价,全生育期抗性的材料仅有8份,占7.48%;成株期抗病材料仅有9份,占8.41%;感病材料90份,占84.11%。分子检测表明,供试材料中21份可能含有Yr9,39份可能含有Yr26,17份可能含有Yr17,3份可能含有Yr18。其他材料中未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,其中没有发现可能含Yr5、Yr10和Yr15的材料。8份具有全生育期抗性的材料,未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,可能含有未检测到的其他抗病基因。【结论】重庆地区小麦品种(系)对小麦条锈菌当前流行小种的抗性整体水平较低,尤其是含Yr26的材料在育种中被广泛而单一地利用。建议利用多基因聚合育种等手段提高当地小麦品种的抗条锈性。     

103份小麦品种（系）抗条锈性和遗传多样性评价及基因检测

【目的】了解小麦品种(系)对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种(系)进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种(系)对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种(系)对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种(系)对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种(系)的遗传相似系数变异范围为0.50—0.93,平均值为0.66。103份小麦品种(系)聚类分析可分为3大类,第Ⅰ类包含4个品种,分别为花培112-2、尤皮2号、鲁沾1号和Elkhart;第Ⅱ类包含43个品种(系),其中来自于同一地区的品种(系)或含系谱来源相同的品种(系)聚在一类,说明小麦品种之间的亲缘关系与品种来源有很大的关系;第Ⅲ大类中具有相同系谱的品种(系)都聚在一个亚类,表明同一地区小麦生产品种选育过程中多数使用了相同或亲缘关系相近的材料,导致小麦育成品种之间遗传关系相近。已知抗病基因检测到含有Yr9、Yr10、Yr18和Yr26特征带的品种(系)分别有15、8、19和1份,未检测到含有Yr5和Yr15阳性条带的品种(系)。【结论】供试小麦品种(系)苗期的抗性水平较低,郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158这6份品种可能含有未知全生育期抗病基因,适用于品种轮换种植防控小麦条锈病;成株期抗性较好,抗性基因检测Yr18使用频率较高。因此,小麦育种工作应充分利用优质已知抗性基因资源,发掘新抗性材料,培育多基因聚合的持久抗性品种。     

1980份小麦地方品种和国外种质抗条锈性鉴定与评价

【目的】寻找新的条锈病抗源并建立高效抗源筛选和评价体系,为小麦抗条锈病育种提供理论依据。【方法】针对1 980份尚未大量应用于中国小麦生产的地方品种和国外种质,在陕西杨凌地区人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水地区自然诱发鉴定圃进行连续3年的成株期抗病性鉴定筛选;利用苗期抗谱分析,同时以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26等已知抗条锈病基因的分子标记进行检测筛查,综合分析所筛选的抗病材料可能携带的抗病基因。【结果】筛选出8份具有全生育期抗性和42份具成株期抗性的小麦条锈病抗源。结合抗病表现和已知Yr基因分子检测分析表明：50份抗病材料中有6份材料可能带有Yr9;2份材料可能带有Yr10;21份材料可能带有Yr18;未发现携带Yr5、Yr15和Yr26的抗源;品冬34、青春39等6份材料可能携带未发掘的全生育期抗条锈病新基因。【结论】建立了小麦条锈病抗源鉴定和评价体系,筛选出50余份具有不同抗病性特征的抗源材料,为进一步培育抗条锈病新品种奠定了基础。     

“西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种(系)抗条锈病性评价

【目的】西北-华北-长江中下游麦区是中国小麦条锈病最主要的流行区系,准确评价大区间当前小麦品种抗条锈病性水平和抗源使用特点,为整体考量各流行区小麦抗性品种分布的合理性和确定今后的育种方向提供依据。【方法】从该区系13个省(区)征集了501份小麦当前主栽品种和后备品种,在杨凌进行苗期分小种(CYR32和CYR33)和成株期混合小种(CYR23、CYR25、CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7)人工诱发接种鉴定,在天水自然发病条件下进行抗条锈病性鉴定。【结果】参鉴小麦品种(系)中,表现为全生育期抗性的品种仅有34份,占参试品种(系)的6.8%,表现成株期抗性的品种为110份,占参试品种的22.0%,表现感病的品种(系)为356份,占供试品种(系)的71.0%;流行区系内不同地区间小麦品种抗条锈性水平存在较大差异;结合育种系谱分析,具有全生育期抗病性的品种(系)的有效抗源类型较丰富,但在品种(系)中的分布不均衡,主要集中在92R系(携带Yr26)、贵农系以及少数携带Yr24的CIMMYT抗源种质。【结论】当前中国小麦主产区小麦品种抗条锈性整体水平仍较低,必须加强病害预测预报和防治,以避免大区流行;小麦品种主要有效抗源较单一,且在不同流行区同时使用。     

黄淮麦区126个小麦品种（系）抗条锈病基因的分子检测

【目的】鉴定黄淮麦区近年小麦主栽品种和后备品种对当前条锈菌流行小种的抗性水平;了解抗条锈病基因在该区小麦品种中分布状况,为小麦安全生产与品种合理布局提供依据。【方法】以中国小麦条锈菌当前流行小种条中32（CYR32）和水源致病类型14对黄淮麦区126个小麦品种（系）进行苗期抗性鉴定;分别用Yr9（1B/1R）、Yr5、Yr10、Yr15和Yr26基因有效的分子标记检测其在参试品种（系）中的分布状况。【结果】在126个供试材料中,对CY32和水源致病类型14均表现免疫或近免疫的品种（系）只有11个,占8.73%;携带Yr9基因的小麦－黑麦1B/1R 易位系的频率仍高达41.6%;分子检测表明,14份抗CY32的小麦品种（系）中,6份可能含有Yr5基因,4份可能含有Yr10基因,4份可能含有Yr15基因,3份可能含有Yr26基因;周麦17、0020-332和N19等3份材料未检测到上述Yr基因（分子标记）的存在,其对CYR32的抗性可能是受其它未知基因控制。【结论】黄淮麦区小麦品种（系）,特别是主栽品种对当前条锈菌流行小种的抗性水平较低,对新小种具有良好抗性的Yr5、Yr10、Yr15和Yr26基因在小麦品种（系）中的分布频率很低,亟待将这些抗条锈病基因转育至小麦品种中。     

152份黄淮海麦区小麦农家品种抗条锈性评价及重要条锈病抗性基因的分子检测

【目的】黄淮海麦区是中国最重要的小麦生产基地和条锈病流行区,从该麦区小麦农家品种中鉴定一批对当前小麦生产上流行的条锈病生理小种具有稳定抗性的优良种质,并了解其携带当前抗病育种利用的重要条锈病抗性基因分布,为进一步在条锈病抗性育种中有效利用和发掘其抗性基因提供材料基础。【方法】应用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种条中32（CYR32）和条中34（CYR34）对152份来源于黄淮海麦区小麦农家品种进行苗期抗性鉴定,并于2016年和2018年分别在四川崇州和绵阳利用由条锈菌CYR32、CYR33、CYR34、水源11-4、水源11-5组成的混合小种进行人工接种和成株期抗性鉴定;同时利用Yr9、Yr10、Yr18、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81共13个小麦育种和生产上应用的重要已知条锈病抗性基因的标记进行分子检测,推测其可能携带的抗性基因。【结果】9份农家品种对CYR32具有苗期抗性,9份对CYR34具有苗期抗性;其中,2份种质在苗期对CYR32和CYR34均表现抗性。35份农家品种表现为稳定的成株期抗性,占23.03%。结合苗期和成株期抗性表型分析,7份种质表现出全生育期抗性,占4.61%。利用已知条锈病抗性基因单基因系为阳性对照进行分子检测发现,131份种质携带Yr18,2份携带Yr41,13份携带Yr48,57份携带Yr81;共有66份种质同时携带2个抗性基因组合类型（Yr18+Yr41、Yr18+Yr48、Yr18+Yr81和Yr48+Yr81）;所有供试材料均未检测到Yr9、Yr10、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr65、Yr67和Yr80;5份抗性种质未检测到上述Yr基因,可能携带未检测的其他已知条锈病抗性基因或未鉴定的新基因。【结论】黄淮海麦区小麦农家品种对当前流行的条锈病生理小种多表现为成株期抗性,该麦区主要携带来源于中国农家品种抗性基因Yr18和Yr81;获得的苗期或成株期稳定抗性农家品种可能携带对当前小麦生产中流行小种具有抗性的其他已知或未知基因及其组合,是在小麦条锈病持久抗性育种中可进一步利用的重要抗源。     

220份四川小麦条锈病抗性鉴定与评价

【目的】了解四川小麦条锈病抗性水平及抗性基因本底，为实现小麦生产抗性多基因布局、可持续利用抗病基因提供依据。【方法】利用条锈病流行生理小种对220份四川小麦进行条锈病抗性表型鉴定并结合已知Yr基因进行分子检测。【结果】29份育成品种和27份农家种对CYR34表现苗期抗性；40份农家种和53份育成品种表现出稳定成株期抗性。2、35、66、72、37和20份种质分别携带Yr10、Yr17、Yr18、Yr24/26、Yr41和Yr48;41份种质携带2个及以上Yr基因。【结论】四川农家种对我国优势条锈菌具有较高比例抗性；农家种以携带Yr18为主，育成品种主要携带Yr17、Yr24/26和Yr41；推测4个具有全生育期抗性的育成种质可能携带其他已知或未知Yr基因或组合，可供进一步Yr基因遗传解析和育种利用。     

108份小麦种质抗条锈病基因的分子检测

为给培育小麦抗条锈病品种的种质选择及抗源的合理布局提供参考,选取108份对条锈病表现高抗或免疫的种质材料,用抗条锈病基因Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的连锁分子标记进行检测.结果表明,9份材料可能含有Yr10,29份材料可能含有Yr15,25份材料可能含有Yr18,41份材料可能携带Yr26,分别占供试材料的8.3%、26.9%、23.1%和38.0%,其中有部分可能同时携带2种及以上抗条锈病基因.在供试材料中携带Yr26材料的比率较高,应加强与其他抗条锈基因的聚合,尽快将这些抗性基因应用到生产上.