小麦新种质N9659抗白粉病基因的遗传分析

抗性种质"N9659"携带来自野生二粒小麦(资源编号:AS846)的抗白粉病基因,并对陕西关中地区白粉病优势小种表现为高抗。为了研究其白粉病抗性基因的遗传规律,用高感品种辉县红、阿勃、陕160和阿勃21个缺(单)体系分别与N9659进行杂交,并在苗期对F1和F2进行接种鉴定。鉴定结果表明,辉县红×N9659、阿勃×N9659、陕160×N9659杂交组合的所有F1表现为高抗白粉病,F2代的白粉病抗感分离比例均符合3∶1。阿勃21个单(缺)体系和N9659杂交组合的所有F1表现为高抗白粉病,F2代的白粉病抗感比例除组合"阿勃5BM×N9659"偏离3∶1外,其它组合均符合3∶1。表明N9659苗期白粉病抗性由1对完全显性基因控制。     

普通小麦新种质N0324白粉病抗性基因的染色体定位

白粉病是影响小麦高产和稳产的重要病害之一。普通小麦种质N0324对小麦白粉病表现为高抗至免疫,为了定位它所携带抗白粉病基因的染色体位置,对其苗期白粉病抗性进行了遗传分析。N0324和陕优225对白粉病生理小种E09分别表现为高抗和高感,二者杂交F1代表现高感,F2代抗病植株和感病植株的分离比例均符合期望的分离比例1∶3;一套感白粉病普通小麦阿勃缺(单)体系与N0324杂交,F1代植株均表现高感白粉病,F2代抗病植株和感病植株的分离比例除组合阿勃2BM×N0324偏离期望比例1∶3外,其余组合F2代抗病植株和感病植株的分离比例均符合期望比例1∶3,结果表明,N0324携带的隐性抗白粉病基因位于小麦2B染色体上。     

利用多种外源基因选育小麦抗病新种质和新品种

应用染色体工程结合系谱选择,以普通小麦单、缺体为工具材料,将中间偃麦草(Thinopyrumintermedium)、黑麦(Secalecereale)、野生二粒小麦(Triticumdicoccoides)、簇毛麦(Haynaldiavillosa)和小伞山羊草(Aegilopsumbellulata)的抗条锈病或抗白粉病基因导入普通小麦,创制出抗条锈病或抗白粉病种质N9207,N9209,N9134,N9628-1,N9628-2和N9659,并育成含有外源抗条锈病基因的小麦品种陕麦8003,陕麦8007,陕麦150和远丰175。利用创制的抗性种质与农艺亲本多方式组配杂交,将优异基因进行累加、聚合,选育出抗、耐多种小麦病害,高产、优质和广适的面条小麦新品系陕麦139。     

小偃麦衍生品系CH7086对白粉病抗性的遗传分析

CH7086是衍生于十倍体长穗偃麦草与普通小麦的八倍体"小偃7430"的小麦新品系,对小麦白粉病和条锈病均为免疫。为明确其白粉病抗性的遗传规律,用高感品种(系)绵阳11,晋太170,CH5241与CH7086杂交,将其F1,F2及其亲本分别在太原温室(用白粉病15号小种的E09菌系接种)进行了抗性基因的遗传分析。结果表明:F1对白粉病的感染为0级。F2群体中,白粉病抗感分离符合3R:1S,说明小偃麦衍生品系CH7086对白粉病的抗性受1对显性基因控制。     

小麦新种质N 9434抗条锈病基因的遗传分析

以小簇麦代换系V 2的衍生后代N 9434作父本,辉县红、阿勃和阿勃20个单缺体系作母本分别进行杂交,F1和亲本苗期接种条锈菌单孢菌系条中32号,所有F1和9434表现为高抗条锈病,辉县红和阿勃表现为高感和感染条锈病.辉县红/N 9434及阿勃/N 9434的F2代植株抗感分离比为71∶33和73∶26,卡方测验结果符合理论比3∶1.所有单体F1自交后代中,除了9434/阿勃1 BN的F2抗感分离偏离3∶1外,其余均符合3∶1.表明该抗条锈种质对条中32的抗锈性由单个显性基因控制,位于1 B染色体.经推导分析认为,该抗性基因可能为Yr26.     

小麦新种质CH09W80抗白粉病基因遗传分析及分子定位

CH09W80是由八倍体小偃麦TAI7047与高抗小麦白粉病品种晋太170杂交/回交选育出的抗白粉病小麦新种质。苗期对我国广泛流行的白粉菌株E09,E20,E21表现为免疫或近免疫,抗性表现与其亲本TAI7047相似。CH09W80与感病亲本绵阳11杂交F1及F2遗传群体接种E09成株鉴定结果表明,CH09W80的抗白粉病受1对显性核基因控制。采用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA),以432对SSR标记对抗感亲本CH09W80和绵阳11及其F2抗感池进行筛选,获得3对具有多态性SSR标记。根据这3对标记在小麦染色体上的位置,推测CH09W80的抗白粉病基因可能位于2AL染色体上,其抗性来源于中间偃麦草。     

水稻抗除草剂bar基因的遗传研究初报

对水稻恢复系品种"752"与转bar基因抗Basta稳定品系("转嘉59"和"转嘉99")杂交后代的遗传规律进行了连续跟踪研究,结果在F2～F5代中大部分株系的抗感分离比例符合3∶1的分离规律,但也有少数符合1∶1、2∶1、5∶3和5∶1。转基因水稻的抗除草剂特性可以遗传至高世代,通过有性杂交和低世代开始高压淘汰选择,可以在中、高世代获得抗性稳定株系,其中有75.9%的抗性稳定株系自交下一代抗性没有分离,抗性发生了3∶1分离的株系只有24.1%。     

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。     

应用SSR检测导入普通小麦的野生二粒小麦遗传物质

以抗白粉病和条锈病的野生二粒小麦AS846为父本,与阿勃非整倍体植株进行杂交,在杂交后代中选育出抗白粉病的N9134a,N9134b和N9134c3个品系。采用66个SSR引物对AS846、阿勃和3个N9134姊妹系进行分析,结果发现,46个引物对(69.7%)在AS846和阿勃之间有多态性,其中34个引物对在AS846中扩增出特异性产物,13个引物对在N91343个系中扩增出AS846的特异性产物。表明野生二粒小麦AS846的遗传物质已经导入到普通小麦中。根据微卫星标记在小麦染色体的位置及SSR分析结果推断,N9134的5B染色体上含有野生二粒小麦AS846的遗传物质。     

野生二粒小麦抗白粉病基因向普通小麦转移的研究

野生二粒小麦(资源代号:AS846)叶鞘被有茸毛,穗轴脆易断;对小麦白粉病、条锈病免疫.普通小麦与其杂交和回交,F₁回交结实率是杂交结实率的3～4倍;野生二粒小麦性状在F₁呈显性,BC₁开始分离;F₃形态指示性状出现中间类型,一直到高代还保留这种类型.形态指示性状与抗白粉性连锁不紧密,不能作为抗白粉性的选择标志.在普通小麦和野生二粒小麦的单交组合里,通过定向选择,选育出了农艺性状好,抗白粉性基本稳定的株系N9134-2-11-1.     

Identification of the resistance gene to powdery mildew in Chinese wheat landrace Baiyouyantiao

Powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt), is one of the most damaging diseases to wheat in the world. The cultivation of resistant varieties of wheat is essential for controlling the powdery mildew epidemic. Wheat landraces are important resources of resistance to many diseases. Mapping powdery mildew resistance genes from wheat landraces will promote the development of new varieties with disease resistance. The Chinese wheat landrace Baiyouyantiao possesses characteristic of disease resistance to powdery mildew. To identify the resistance gene in this landrace, Baiyouyantiao was crossed with the susceptible cultivar Jingshuang 16 and seedlings of parents and F₁, BC₁, F₂, and F_2:3 were tested with Bgt isolate E09. The genetic results showed that the resistance of Baiyouyantiao to E09 was controlled by a single recessive gene, tentatively designated PmBYYT. An Illumina wheat 90K single-nucleotide polymorphism (SNP) array was applied to screen polymorphisms between F₂-resistant and F₂-susceptible DNA bulks for identifying the chromosomal location of PmBYYT. A high percentage of polymorphic SNPs between the resistant and susceptible DNA bulks was found on chromosome 7B, indicating that PmBYYT may be located on this chromosome. A genetic linkage map of PmBYYT consisting of two simple sequence repeat markers and eight SNP markers was developed. The two flanking markers were SNP markers W7BL-8 and W7BL-15, with genetic distances of 3 and 2.9 cM, respectively. The results of this study demonstrated the rapid characterization of a wheat disease resistance gene and SNP marker development using the 90K SNP assay. The flanking markers of gene PmBYYT will benefit marker-assisted selection (MAS) and map-based cloning in breeding wheat cultivars with powdery mildew resistance.     

普通小麦─簇毛麦抗白粉病异代换系的选育

硬粒小麦－簇毛麦双二倍体对白粉病免疫,抗条锈。以部分阿勃小麦缺体系与其杂交、回交,杂交结实率为０￣８１．２５％,回交率为６．６７％￣１４．４２％;Ｆ１植株存活率为０￣８０％;所用缺体系不同,杂交结实率和Ｆ１植株存活率存在差异。Ｆ１存活植株大多花粉败育或花药不开裂,自交结实能力差,只能得到极少量种子。对阿勃６Ｂ缺体系与硬粒小麦－簇毛麦双二倍体的回交后代中选育出普通小麦－簇毛麦异代换系,该代换系对白粉     

普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对小麦主要农艺性状、品质和白粉病抗性的遗传效应分析

【目的】分析普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对主要农艺性状、品质性状及白粉病抗性的遗传效应,了解T5VS·5DL易位染色体通过雌雄配子的传递情况,筛选便于育种利用的共显性分子标记,进一步明确T5VS·5DL易位系的高代回交品系在育种改良中的利用价值。【方法】分别以扬麦13、扬麦15为轮回亲本的高代T5VS·5DL易位系回交品系(BC4F4)及其分离群体(BC5F2)为材料,利用GISH及5VS特异分子标记对这些材料进行了鉴定;在大棚及大田2种环境下调查了这些材料的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状,并对这些材料的水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力、蛋白和籽粒硬度等品质性状进行了分析;还利用白粉菌混合生理小种对这些材料的苗期(二叶期)和成株期(抽穗期)进行了接种鉴定。【结果】含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状与其轮回亲本相比,2种环境下的差异均不显著,表明簇毛麦5VS染色体臂代替普通小麦5DS染色体臂后,对产量性状的补偿性较好,没有显著的不利影响。品质性状的分析结果表明,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的籽粒硬度值(SKCS)均显著低于其轮回亲本,表明簇毛麦Dina/Dinb基因型比普通小麦的Pina/Pinb基因型具有更软质胚乳特性;另外,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的水溶剂保持力与碳酸钠溶剂保持力也显著低于轮回亲本,而蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力及蛋白质含量的差异不显著,表明T5VS·5DL易位染色体对弱筋小麦品质指标可能有一定的正向效应。白粉菌混合生理小种接种鉴定的结果表明,在二叶期,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系及其轮回亲本均高感白粉病,但在成株期含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系高抗白粉病,而其轮回亲本仍高感白粉病,表明含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系携带白粉病成株抗性基因。对BC5F2群体单株的白粉病及T5VS·5DL易位染色体鉴定的结果表明,所有含有T5VS·5DL易位染色体的单株均高抗白粉病,无T5VS·5DL易位染色体的单株均高感白粉病,推测一个显性的白粉病成株抗性基因与T5VS·5DL易位染色体共分离。同时在分离群体中,纯合易位染色体单株数、杂合单株数及无易位染色体单株数之比,经χ2测验符合1﹕2﹕1分离比例,表明T5VS·5DL易位染色体在小麦背景中遗传传递正常。通过对5VS特异分子标记的扩增条件及带型分析发现,共显性EST分子标记5EST-237、Pinb-1,扩增条件简单,特异带型易于识别,可以利用这些标记对T5VS·5DL易位染色体进行分子标记辅助选择。【结论】鉴于T5VS·5DL易位系良好的品质及抗病特性,建议在弱筋小麦的育种项目中加以利用。     

高抗白粉病小麦-山羊草新种质TA002的创制和遗传研究

【目的】小麦白粉病是世界范围内对小麦危害最严重的病害之一。培育和推广抗病品种是防治小麦白粉病最经济、有效、安全的途径。偏凸山羊草和柱穗山羊草是普通小麦的近缘物种,蕴藏着丰富的抗病、抗虫、抗逆和优质等优异基因。利用远缘杂交途径,将偏凸山羊草和柱穗山羊草的抗白粉病基因导入普通小麦,培育抗白粉病小麦新种质,为小麦白粉病抗性遗传改良提供新抗源。【方法】通过细胞学分析和结实率调查,明确TA002及其与普通小麦杂种的细胞学稳定性和育性特点。利用十二烷基磺酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳（odium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）及酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（acid polyacrylamide gel electrophoresis,A-PAGE）方法,分析TA002的高分子量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunit,HMW-GS）、低分子量麦谷蛋白亚基（low molecular weight glutenin subunit,LMW-GS）及醇溶蛋白亚基组成;通过白粉病菌分小种接种鉴定,明确TA002对小麦白粉病的抗性及其遗传特点;利用基因组原位杂交（genomic in situ hybridization,GISH）、多色原位杂交（multicolor genomic in situ hybridization,mc-GISH）、多色荧光原位杂交（multicolor fluorescence in situ hybridization,mc-FISH）及分子标记技术,分析明确TA002的染色体组成特点。【结果】TA002染色体数目为42条,它及其与普通小麦的杂种F₁减数第一次分裂中期细胞（pollen mother cells at metaphase I,PMCs MI）均含有21个二价体,减数第一次分裂后期细胞（pollen mother cells at anaphase I,PMCs AI）中的染色体分离均衡,结实率正常。在成株期,TA002、SDAU18及其双亲偏凸山羊草和柱穗山羊草对白粉病均具有良好抗性,而烟农15对白粉病表现髙感。TA002/辉县红F₁、TA002/铭贤169F₁对白粉病菌种E09表现免疫,F₂单株对E09的抗感分离比例符合3﹕1。种子贮藏蛋白分析结果表明,在TA002的醇溶蛋白和谷蛋白中均含有SDAU18的特有亚基,其醇溶蛋白还含有双亲没有的新型亚基。分别以单芒山羊草和尾状山羊草的基因组总DNA为探针,烟农15的基因组总DNA为封阻,对TA002的根尖细胞染色体进行基因组原位杂交,均未检测到杂交信号。同时以不同荧光素标记的乌拉尔图小麦和粗山羊草基因组总DNA为探针,拟斯卑尔脱山羊草基因组总DNA为封阻,对TA002的根尖细胞染色体进行mc-GISH,并利用以不同荧光素标记的寡核苷酸pSc119.2和pTa535对TA002的根尖细胞染色体进行mc-FISH,发现TA002具有完整的A、B和D基因组,但其4A、5A、6B、7B和5D染色体在FISH带型上与亲本烟农15的对应染色体具有显著差异。分子标记检测结果表明,TA002含有来源于偏凸山羊草和柱穗山羊草的遗传物质。【结论】TA002是一个细胞学稳定、农艺性状和育性良好的小麦-山羊草渐渗系,它含有偏凸-柱穗山羊草双二倍体特有的贮藏蛋白亚基及其双亲没有的新亚基,且高抗小麦白粉病,其白粉病抗性受显性单基因控制,该基因可能是来自偏凸山羊草或柱穗山羊草的一个新的白粉病抗性基因。     

宁春4号与河东乌麦杂交F2代抗病性及分子标记鉴定

为给宁夏小麦抗病育种提供优异资源,以宁春4号、河东乌麦及其杂交F₂代331个单株为材料,进行了群体抗病性与分子标记鉴定。结果表明:宁春4号中感白粉病、条锈病和叶锈病,河东乌麦中抗至高抗白粉病、中抗条锈病和叶锈病。在F₂代分别鉴定出68、54、52个单株抗白粉病、条锈病、叶锈病,比例依次为20.54%、16.32%、15.71%,其中,50个单株同时抗白粉病和条锈病,44个抗白粉病和叶锈病,32个抗条锈病和叶锈病,29个抗白粉病、条锈病和叶锈病。在F₂代群体中检测到239个单株携带Pm16基因,22.59%携带该基因的单株表现田间抗白粉病;202个携带Yr2基因,16.83%携带该基因的单株抗条锈病;246个携带Lr24,17.07%携带该基因的单株抗条锈病;148个单株同时携带基因Pm16和Yr2,185个单株同时携带基因Pm16和Lr24,155个单株同时携带基因Yr2和Lr24,119个单株同时携带基因Pm16、Yr2和Lr24。新开发的6个SSR标记共检测到10个抗病性数量性状基因座(QTL),涉及2A、5A、3B、5D等4条染色体,加性效应为-0.15~0.08,对表型贡献率为2%~4%,连锁系数(LOD值)最大为10.40,其中,5A、3B和5D染色体存在抗病的QTL富集区。