新鉴别寄主和改进的分析方法在叶锈菌小种研究中的试用

本研究对原有的叶锈菌的鉴别寄主进行了调整,用与当前生产有关的品种和抗原来代替与生产无关的品种。对小种命名也进行了改进,对基因型不明的鉴别寄主用R1—RN来标志,对能克服这些寄主抗性的菌株用对应的V1—VN来标志,使小种命名可带有遗传学涵义。本年度共鉴定了来自全国9个省(区)的410个菌株,用新鉴别寄主鉴定小种,可以直接反映当前用的重要小麦抗源和品种与叶锈菌的相互关系。结果表明,对洛夫林10,山前麦等重要抗源有毒力的洛10小种群在进一步发展,出现频率达51.7%,比1985—1986年度的21.2%上升了30.%。应引起育种部门的严重注意。毒力频率分析可以了解品种与锈菌群体的关系。结果表明,新鉴别寄主中除百农3217的毒力频率值为20.7%表现抗性较好外,其它重要品种和抗源的毒力频率值达34.6—51.7%,说明当前叶锈菌的群体毒力较高和品种的抗性不理想。叶锈菌的毒力组合频率和新鉴别寄主的抗性组合频率分析,可以了解品种群体与锈菌群体的关系,可以了解最佳的品种组合对防病效果最好。     

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。     

小麦叶锈菌生理小种研究(1982—1983)(续报九)

本研究本年度共鉴定了来自全省25个省、市、自治区377份标样,共鉴定出46个生理小种和一个洛10类群。其中出现10次以上的小种及其出现频率有60(22%),376(原叶3)(15·6%),366(6·1%),160(5·6%),0(4·5%),64(3·4%),364(3·2%)和164(2·9%)。抗病育种工作仍应以小种60和376(原叶3)为主要对象对其他出现频率在3%左右的小种也不可忽视。出现10次以下的有20个,只出现一次的有18个对洛夫林10有毒力的洛10类群又进一步发展。本年度又发现12种类型,仍以小种61(2·1%)和377(2·1%)为主。自从1975年在河北省第一次发现洛10类型以来,截今止已发现这一类群共包括有32种类型,发现的地理范围已普及21省、市、自治区。这一类群中的不同类型对育种部门用作抗病亲本的洛夫林10,洛夫林13,山前,高加索等都有毒力,应引起抗病育种工作的高度重视。关于调整鉴别寄主,为了承上继下,我组仍保留和采用了原8个寄主,但试用了8个新后备寄主,这些寄主大部分是抗源。通过研究,可以直接看出抗源与叶锈菌之间的相互作用,为抗病育种工作提供直接的情报。比采用与生产有关的但高度感病并无鉴别作用的寄主如东方红3号,丰产3号,太山1号等和有鉴别作用但与生产无关的寄主如6068,IRN66—331 Redman等要有用和直接,并且通过寄主和病原物相互作用的研究,为遗传研究积累资料也有好处。在原8个寄主的基础上加新8个寄主进行小种鉴定,进一步看出用原8个寄主鉴定的小种,又可以进一步划分为若千个毒力不同的类型,它们的毒力,可以有很大的差别。更看出原来沿用的传统方法,其有用性是局限的,应加以改进。本文讨论了本研究工作的改进意见。     

小麦叶锈菌洛10类群在进一步发展

洛夫林10这一小麦品种,是抗叶锈、条锈病的重要抗源之一。我国许多育种单位都用它作抗锈亲本,并育出一大批较好的品种〈品系〉,我组从73—83年,共鉴定了来自全国29个省、市,自治区的叶锈标样2582个,对洛夫林10号有毒力的菌株达126个,占所测标样5.29%,出现32个洛10类型,广泛的分布在我国25个省区。在洛10类群中,几年来都以小种61、377、65和361出现频率最高,地理分布也较广、我省主要存在三个毒力不同的洛10类型,以小种61、377、371为主。所以洛10类群在进一步发展,其类型越来越多,发现的区域也越来越大,能辅育的鉴别寄主范围也是很广的,我们必须提高注意。     

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。     

小麦叶锈菌生理分化研究中的问题和改进意见

Stakman建立的用鉴别寄主鉴定锈菌生理小种的方法对抗病育种曾起了很大的作用,然而实践证明还存在不少问题。(1)生物间遗传学指出,Stakman建立的方法。其观点偏重于锈菌分类,而忽视寄主和病原物的相互作用。所以所用的鉴别寄主仅注意其鉴别作用,可与生产毫无关系,可以鉴定出许多小种,而不知道它们与生产有关的品种有什么关系。(2)在自然间寄主和病原物是以群体对群体起相互作用的,而传统研究是研究个体与个体的关系。此外,小种内存在变异性,被鉴定为同一小种的不同菌株的毒性不一定相同,任意选择一个菌株来测定品种的抗病性未必有代表性,用这种方法测出的抗病品种推广出去就容易引起抗病性丧失问题。(3)在不同生态条件下形成的锈菌的群体毒性不一定相同,这种毒性不同的类群我们称为生态类群。过去的小麦品种抗病性测定工作多在局限的条件下用人工接种进行。把用这种方法测出的抗病品种推广到广大的锈菌群体中去,也容易引起抗病性丧失问题。我们赞成今后研究小麦锈病应有群体观点,用毒力频率,毒力组合,抗性组合等方法来研究小麦群体和锈病群体的关系。应有生态观点,用异地鉴定来监测锈菌毒性和品种抗性的变异。应有进化观点,以基因鉴定来代替小种鉴定,把寄主的病原物相互作用研究放在遗传学基础上。在利用已知基因作鉴别寄主方面,虽然抗原的抗性基因可与Lr近等基因系的相同,但由于表现型相同基因型不一定相同,所以这两种材料都得同时采用,不能互相代替。抗性基因鉴定是复杂的。一般认为阿芙乐尔会有Lr26基因。Bastos认为除Lr26外,还有Lr3。杨文香认为除Lr26和Lr3外,还有Lrl4a。又Bastos认为洛夫林13含有Lr26和Lr3,相文香认为只含有Lr24,检查不到Lr3。     

小麦叶锈菌的鉴别寄主在不同环境条件下对叶锈菌的反应的变异

在本试验中,用了对鉴别寄主洛夫林10有毒力的菌株8个和对它无毒力的菌株3个,分别对叶锈菌的8个鉴别寄主作了周年的重复鉴定试验,观察环境条件对鉴别寄主对叶锈菌的反应的影响。在8个鉴别寄主中,只有丰产3号和洛夫林10号在不同条件下对不同菌株的反应不同。丰产3在3—10月都表现为感病,但在11月—1月,在短日照,低温(12.4—14.4℃和弱光照(4069.6—7658Lux)情况下表现为抗病,因而小种60被鉴定为20。洛夫林10与菌株79—15—1结合,在1—2月,在短日照,低温(12.9—15.3℃)和光照7132.2—9448.3Lux情况下表现为感病。在5—9月,在长日照,高温(16.5—25℃)和半遮阴的光照(4566.6—9419.5Lux)下则表现为抗病,小种61相应地被鉴定为60。但洛夫林10与其他6个有相同毒性公式的菌株结合,则在5～9月却表现为感病。因此洛夫林10在不同条件下表现为抗病或感病,决定与不同菌株相结合。在本试验中也观察到具有相同毒性公式的菌株其致病性并不相同。也观察到来自同一菌株的不同单孢子堆的夏孢子所繁殖的培养物的致病性也可以不同。     

陕西关中地区节节麦上小麦条锈菌群体结构与毒性特征

为掌握节节麦上小麦条锈菌的群体结构,对采自陕西关中8个点40个小麦田间的节节麦锈病标样进行了分离鉴定。结果表明：从分离到的40个小麦条锈菌菌株在19个中国鉴别寄主上共鉴定出6种生理小种共30个,包括CYR34（25%）、CYR33（5%）、CYR32（35%）、Hy-30（5%）、Hy-101（2.5%）和Su11-24  （2.5%）;未知小种10个（25%）,CYR34和CYR32比例较高,为优势小种类型。在28个小麦Yr单基因系上鉴定出33个不同的毒性类型VP1~VP33,对其中23个Yr基因表现有毒性。因此,节节麦上的小麦条锈菌小种类型和毒性类型均很丰富。     

伊犁河谷小麦条锈病菌源地调查研究

【目的】实地调查分析新疆伊犁地区新源县田间小麦条锈病和野外小檗锈病发生情况,为揭示新疆小麦条锈菌的群体遗传多样性以及小檗在小麦条锈病发生流行中的作用提供基础数据。【方法】利用中国小麦条锈病菌鉴别寄主,对2013~2015年新源县小麦条锈菌进行生理小种鉴定,对异果小檗种类鉴定、锈孢子DNA提取及PCR检测。【结果】新源县小麦条锈菌主要类群有Hybrid46类群,出现频率高达31.25%;水源11类群出现频率为22.92%;贵农22类群出现频率为18.75%;中四类群出现频率为6.25%;其他类群出现频率为20.83%。异果小檗锈病鉴定结果表明,异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。【结论】新源县小麦条锈菌主要为Hybrid46类群、水源11类群、贵农22类群。异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。     

小麦叶锈菌同小种致病异质性研究

本文用小麦叶锈菌小种2号和3号的4—6个菌株,对26—27个小麦品种进行接种试验,其致病力都不相同。用同一套鉴别寄主鉴定为同一的小种在鉴别寄主外另加品种,就可以把命名为同一的小种进一步划分为若干个“生理型”。我组根据东方红3号、丰产3号、白蚰包、阿夫4个品种所鉴定的小种15和16,在上述4个品种的基础上再加上太山4号、洛夫林10号、6068、IRN66—331和Redman 5个品种,可将小种15的26个菌株分为10个类型,将小种16的121的菌株分为17个类型,如在以上的基础上再加6个品种又可将小种15的24个菌株划分为21个类型和将小种16的118个菌株划分为84个类型。所用的品种越多,划分的“生理型”也越多。证明了用有限的鉴别寄主鉴定为同一的小种其致病力不一定相同。也就是同小种的致病异质性。     

国际小麦叶锈菌生理小种鉴定的演变

小麦锈菌生理小种鉴定,在选用鉴别寄主,小种分类和命名等问题上,一直都存在问题。经历了多次的演变,可说至今并没有完全解决。Stakman 和 Levine 在1922年首次在小麦秆锈病方面发表了鉴定小麦秆锈菌生理小种的检索表。他们确定了12个鉴别寄主来区分菌株的致病力。小种是按前后鉴定的程序以编     

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。     

中国小麦条锈菌生理小种演化及遗传重组

[目的]探索中国小麦条锈菌主要生理小种毒性演化关系及小种间的亲缘关系,以期寻找生理小种遗传重组的分子证据,进而揭示中国小麦条锈菌生理小种毒性变异机制.[方法]采用鉴别寄主分析毒性法和TP-M13-SSR荧光标记技术,对12年来收集的21个菌系进行毒性鉴定,并对其夏孢子基因组DNA进行SSR标记分析.[结果]毒性分析和SSR分析各将供试菌系聚为4个类群,两者的相关系数为r=0.21.另外,13对SSR引物中有2对引物显示条锈菌生理小种存在重组现象.[结论]中国条锈菌生理小种毒性多样性丰富,但遗传分化较低,条锈菌夏孢子阶段的体细胞遗传重组可能为毒性变异的主要方式之一.     

洛10、洛13致病类群的发现与研究

本文报道了1977年以来对洛夫林10、13等“洛类”品种有毒菌株的筛选、研究结果。继1983年发现条中28号后又陆续发现7个对“洛类”品种有较强致病力的条锈菌小种类型,可分为洛10、洛13两个致病类群。它们对我国鉴别寄生、生产和后备品种、高代品系、重要抗源的毒力均有重要区别,对“洛类”品种及其后代的毒力也不尽一致。证实两类群的出现和发展是“洛类”品种“丧失”抗条锈性的主要因素,提出了防止“洛类”品种“丧失”抗条锈性的对策。     

2001～2005年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态

为掌握小麦条锈菌种群动态,2001-2005年对采自陕西省7市20个县(区)主栽小麦品种和后备小麦品种苗期和成株期的条锈菌标样1 101份进行了鉴定。结果表明,2001-2005年陕西省共监测到已知条锈菌生理小种和致病类型26个,分别为条中22、23、26、27、28、29、31、32号,Hybrid46-4、5、6、7、8,水源11-1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14。其中条中31号以前的生理小种已成为次要小种或稀有小种,条中32号出现频率一直居各小种首位,成为绝对的优势小种;Hybrid46类群和水源11类群为绝对的优势小种类群,频率总和维持在90%左右,成为优势种群。从变化趋势看,Hybrid46类群出现频率逐年下降,水源11类群出现频率逐渐上升。     

河南省小麦白粉菌生理专化的研究

在温室条件下,从1985～1986年来自河南省不同地区的65个小麦白粉菌株,用九个鉴别寄主鉴定出25个生理小种,以3号小种出现频率最高。用5个出现频率较高的小种接种19个小麦品种的结果表明,同一品种对不同小种的反应相似,不同小种的致病力难以区分。从鉴别寄主与7个小种的共生反应初步推导了品种和小种的限定性基因型。讨论了小麦白粉菌群体组成的复杂性和鉴定生理小种方法的缺点。提出应对鉴别寄主和鉴定方法加以改进。     

山西省小麦条锈菌优势生理小种及致病类型

对1998～2001年采自山西省10个县(市)的119份小麦条锈菌标样进行生理小种监测的结果表明:目前山西省小麦条锈菌的优势生理小种和致病类型为条中17号小种、Hybrid46致病类群(包括条中30号、条中31号、条中32号小种等)以及水源11致病类群。建议小麦抗病育种应以以上生理小种和致病类型为主要对象。     

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。     

2008年云南省小麦条锈菌生理小种变异监测

利用19个鉴别寄主对采自云南德宏、保山、大理、昆明、曲靖、昭通6个地州12个市（县）的小麦条锈病标样进行生理小种鉴定,结果明确的标样有72份,涵盖54个寄主品种。鉴定结果表明：云南小麦条锈菌群体结构复杂,小种类型丰富,本研究共监测到18个小种或致病类型,分别是条中17、条中18、条中21、洛10-6、条中31、条中32、Hybrid 46致病类群（Hy-5、Hy-6、Hy-7、Hy-8）、水源11致病类群（水-1、水-3、水-4、水-5、水-10、水-11、水-12、水-14）。其中,条中32处于首位,出现频率为44.44%,其次为水-14,出现频率为16.67%;处于第三位的是水-4,出现频率为5.56%;第四位是Hy-8和水-11,出现频率为4.17%;这几个小种为云南本年度优势小种,是当前抗条锈育种的主要对象。其它小种和致病类型出现频率都低于3%,为本年度次要小种。对7个抗条锈基因Yr1、Yr3、Yr3 b4 b、Yr6、Yr9、YrA、YrSu有毒力的毒性基因出现频率依次为93.01%、91.67%、55.56%、61.11%、77.78%、90.28%、93.06%,从其频率衡量,可认为这些基因已丧失抗性。     

侵染卡蒂姆7963的咖啡锈菌生理小种鉴定

利用16个咖啡锈菌生理小种鉴别寄主对采自农业部瑞丽咖啡种质资源圃卡蒂姆7963原种区的8个锈菌标样进行鉴定。研究结果显示,XXXIII(v5,7或v5,7,9)和XXXIV(v2,5,7或v2,5,7,9)这2个生理小种可侵染卡蒂姆7963。