小麦抗白粉病和条锈病基因的分子标记辅助鉴定

【目的】选育小麦新种质N95175和新品种远丰175,并检测其是否含有来源于小麦-簇毛麦易位系92R149的抗白粉病基因或抗条锈病基因。【方法】利用92R149/咸87(30)//小偃6号杂交组合选育N95175和远丰175,并以N95175、远丰175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号为材料,利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记及与抗条锈病基因Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18,对N95175和远丰175所携带的抗病基因进行分子标记辅助鉴定。【结果】从N95175中扩增出与92R149相同的SCAR标记特异条带,而在2个感病亲本咸87(30)、小偃6号和远丰175中没有扩增出该条带。N95175和远丰175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同,与2个感病亲本不同。【结论】导入N95175的抗白粉病基因为Pm21,导入N95175和远丰175中的抗条锈病基因为Yr26。     

普通小麦-奥地利黑麦抗条锈病衍生系NR1121的鉴定

【目的】检测从普通小麦(Triticum aestivumL.)与奥地利黑麦杂交后代选育出的、形态学稳定的抗条锈病衍生系NR1121的黑麦遗传物质。【方法】在室内条锈病抗性鉴定的基础上,采用细胞学方法、基因组原位杂交、SCAR(Sequence characterized amplified region)标记以及SSR(Simple sequence repeat)标记、A-PAGE等方法,对普通小麦-奥地利黑麦衍生系NR1121进行分子细胞遗传学鉴定。【结果】NR1121和奥地利黑麦对条中32号生理小种(CY32)免疫,陕麦611和携带Yr9基因的洛夫林10、洛夫林13、秦麦9号、丰抗8号、陕229和偃师9号均高感,表明NR1121携带的抗条锈病基因来源于奥地利黑麦。NR1121细胞学稳定,根尖细胞染色体数2n=42,花粉母细胞减数分裂期2n=21Ⅱ;以奥地利黑麦总基因组DNA为探针的原位杂交结果显示,NR1121含有2条奥地利黑麦染色体。SCAR和SSR标记(Xgwm 131-1B)检测结果表明,NR1121携带黑麦1R染色体的遗传物质。A-PAGE结果显示,NR1121在ω区的Gli-B1位点具有黑麦特征带,说明NR1121含有黑麦1R染色体短臂上的遗传物质。【结论】NR1121为农艺性状优良的小麦-黑麦1R异代换系,对CY32免疫,其抗病基因来源于奥地利黑麦,可能是一个不同于Yr9基因的新抗条锈病基因。该种质可作为条锈病抗源用于小麦抗病育种。     

应用染色体工程技术创新小麦抗病资源研究

针对威胁小麦生产的条锈病和黄矮病两大主要病害 ,采用染色体工程技术 ,将小麦近缘植物中抗病基因导入普通小麦 ,进行了选育抗条锈病与兼抗黄矮病的小麦普通种质资源的研究。经过对已获得的抗病株系 (品系 )进行抗性与农艺性状的全面鉴定 ,筛选出了 82WR(96 ) 2 2 1 2 1等 5个抗条锈病和兼抗黄矮病的新种质。     

小麦抗白粉病种质“N9134”的抗性遗传分析

抗性种质"N9134"含有野生二粒小麦(资源编号:AS846)的抗白粉病基因。为了研究其白粉病抗性基因的遗传规律,用感病品种阿勃、中国春、陕160、陕优225与该种质正反交,结果F1白粉病感染0～1级,F2白粉病抗感比例为3∶1;以小麦缺体系与其杂交,F1白粉病感染0～1级,F2白粉病抗感比例除"5B"偏离3∶1外,其余均为3∶1。表明N9134的白粉病抗性由1对完全显性基因控制,位于"5B"染色体上。     

丰产优质抗病小麦新品种绵麦39和绵麦40

一、品种来源绵麦39是绵阳市农业科学研究所小麦研究室用自育的优良小麦新品系绵阳96-78作母本,引进贵州农业大学选育的抗条锈病和白粉病材料贵农21-1作父本进行有性杂交,采用系谱法选育而成。绵麦40是绵阳市农业科学研究所小麦研究室用自育的优良矮秆种质绵阳01821作母本,引进贵州农业大学选育的抗条锈病和白粉病材料贵农19-4作父本进行有性杂交,采用系谱法选育而成。     

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。     

小麦抗白粉病基因导入的研究

以簇毛麦为抗源 ,采用杂交与辐射、组织培养相结合的方法 ,将簇毛麦的抗白粉病基因导入小麦。经抗病鉴定、系统选育和细胞学分析 ,选育出高产、抗白粉病的小麦新品种和农艺性状较好、抗白粉病的小麦新种质。经AFLP分析 ,证明簇毛麦抗白粉病基因 (或染色体片断 )已被导入小麦品种 ,得到 3个可能与抗白粉病基因紧密连锁的标记。     

簇毛麦抗白粉病新种质的选育

小麦白粉病是小麦的主要病害之一。以簇毛麦为抗源,采用杂交与辐射、组织培养相结合的方法,将簇毛麦的抗白粉病基因导入小麦。经抗病鉴定、系统选育和细胞学分析,选育出农艺性状较好、抗白粉病的小麦新种质。经DNA分析,证明簇毛麦抗白粉病基因(或染色体片断)已被导入小麦品种。     

从陕麦107、陕麦94的育成谈“超级小麦”育种

为了选育超高产小麦品种,利用多种外源抗性种质与多个农艺亲本组配,采取大群体和F3早代测产确定重点家系的选择策略,将多种优异基因累加、聚合,育成了超高产小麦新品系陕麦107和高产强筋小麦新品系陕麦94。陕麦107弱春性,成穗率高,株高78cm,高产、抗病、抗倒,落黄好,千粒重50g,产量9712.5kg/hm2,较对照品种小偃22增产25.7%。陕麦94弱冬性、多穗型,株高75cm,抗倒伏,高抗条锈病、白粉病和叶枯病,中抗赤霉病,千粒重51g,产量8185kg/hm2,较小偃22增产6%。结果表明,选择遗传背景丰富的亲本材料,采用早代测产,确定重点家系是实现超高产育种的有效途径。     

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。     

小麦性状的缺体分析

用阿勃小玫稳定自交实缺体系分别对太谷核不育材料的核不育基因和小麦－黑麦抗锈病易位系陕麦８９３抗条锈基因进行缺体分析研究。结果表明，太谷核不育基因Ｍｓ２位于４Ｄ染色体上，并且Ｍｓ２在半合状态下仍然有效；陕麦８９３对条中２９号生理小种表现免疫，控制性的基因为显性，位于４Ａ染色体上。     

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。     

甘肃省冬小麦抗条锈病育种现状及对策

条锈病是我国小麦生产上的主要病害之一，甘肃省特别是陇南越夏区危害严重，培育和种植抗病品种是防治该病最经济有效且环境友好的措施。自20世纪50年代以来，先后育成333个抗条锈冬小麦新品种，在甘肃陇南小麦条锈病的持续控制中发挥了重要作用。陇南越夏区条锈菌毒性变异速度快，抗源材料及生产品种抗性保持时间短，病菌新小种出现与品种抗条锈病性丧失周而复始。介绍了甘肃陇南越夏区在中国小麦条锈病流行中的作用，回顾了主要抗源材料及生产品种抗条锈病性变异特点，总结了抗源利用及品种应用的经验教训，提出了当前存在的问题及今后抗病品种（基因）的利用方向和现有品种的布局建议，旨在为持续控制该区域小麦条锈病发生流行提供技术支撑。     

55份小麦品种（系）抗条锈病基因和1BL／1RS易位的分子检测

通过已报道的Yr5、Yr10和1BL/1RS分子标记,对55份供试小麦品种(系)进行分子检测.结果表明:供试材料中均不含抗条锈病基因Yr5;有2份含抗条锈病基因Yr10;含1BL/1RS的易位材料比例较高,占25.5%.为抵抗当前流行的条锈病病菌生理小种,小麦育种应加强抗病基因Yr5和Yr10的应用.鉴于1BL/1RS易位对面包品质的不利影响,在亲本利用上应更加谨慎.     

Identification of a new stripe rust resistance gene in Chinese winter wheat Zhongmai 175

Stripe rust is a serious foliar disease posing a grave threat to wheat production worldwide. The most economical and environmentally friendly way to control this disease is to breed and deploy resistant cultivars. Zhongmai 175 is an elite winter wheat cultivar conferring resistance to a broad spectrum of Puccinia striiformis f. sp. tritici(Pst) races. To identify the resistance gene in the cultivar, genetic analysis was conducted using the parents, F1, F2 and F2:3 populations derived from the cross of Lunxuan 987/Zhongmai 175. Segregations in the F2 and F2:3 populations indicated a single dominant gene conferring resistance to stripe rust in Zhongmai 175, temporarily designated Yr ZM175. Bulked segregant analysis(BSA) with wheat i Select 90 K SNP array determined a preliminary location of Yr ZM175. Subsequently, Yr ZM175 was mapped on chromosome 2AS using simple sequence repeats(SSR), expressed sequence tags(EST) and newly-developed kompetitive allele specific PCR(KASP) markers, being flanked by Xgwm636 and Xwmc382 at genetic distances of 4.9 and 8.1 c M, respectively. Comparison of reaction patterns of Yr ZM175 on 23 Pst races or isolates and pedigree analysis with other genes on chromosome 2AS suggested that it is likely to be a new gene for resistance to stripe rust. The resistance gene and linked molecular markers will be useful in wheat breeding targeting for the improvement of stripe rust resistance.     

四川地方小麦品种条锈病抗性研究

【目的】利用获得的小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL位点SSR分子标记,结合田间抗性表型鉴定,揭示四川地方小麦品种的条锈病抗性遗传多样性。【方法】通过QTL元分析技术,将已定位的小麦条锈病成株抗性QTL整合于同一张连锁图谱,获得条锈抗性"真实"QTL区段。并利用QTL区段内的SSR标记,结合田间条锈病抗性表型鉴定,对64份四川地方小麦品种抗条锈病多样性进行研究。【结果】通过元分析,获得7个控制小麦条锈病成株抗性MQTL。成株期条锈病抗性鉴定发现11份四川地方小麦品种表现为免疫或近免疫,其发病严重度、平均普遍率和病情指数低于10%。标记/性状关联分析发现3个与四川小麦地方品种条锈病成株抗性存在显著关联的SSR标记位点。【结论】四川地方小麦品种条锈病抗性表现差异显著;小麦条锈病成株抗性关联SSR标记的获得为利用条锈病抗性基因提供了分子标记辅助选择手段。     

小麦多品种混播对条锈病的控制及稳产作用研究

小麦条锈病已成为威胁四川省小麦安全生产最重要的病害。探讨条锈病的有效控制措施,为病害的综合治理提供技术支撑,具有特别重要的意义。本研究通过对6个不同抗性水平的小麦品种进行不同组合的混播,系统调查了各品种净作和多品种混播田小麦条锈病的病情发展动态。试验表明4个或6个品种混播能推迟条锈病发病期、延缓发病速率、降低发病程度,而且具有较好的稳产作用。     

节节麦SQ-214衍生系的抗条锈性状遗传分析

利用高抗条锈CIMMYT节节麦衍生系川05W4578与Sy95-71构建的F2群体,对川05W4578成株期的抗锈性进行了遗传分析。结果表明,川05W4578的抗条锈性状受两对基因控制,可用于抗条锈病育种。     

基于深度学习的小麦条锈病病害等级识别

目的 为提高小麦条锈病危害程度分级精度,开展小麦条锈病病害等级自动化、准确、快速识别方法研究。方法 在复杂田间条件下,使用手机拍摄图像,构建含有不同等级条锈病的小麦叶片数据集,利用GrabCut与YOLOv5s相结合的方法进行小麦叶片与复杂背景自动化分割。为了增强ResNet50对表型特征的提取能力,增加Inception模块,依据划分的小麦条锈病病害等级标准,对小麦条锈病病害等级进行识别。采用准确率、查全率、查准率等评价指标分析改进的ResNet50模型(B-ResNet50)在数据集上的表现。结果 GrabCut与YOLOv5s相结合对大田复杂背景下的小麦叶片图像实现了自动、准确、快速地分割。B-ResNet50识别小麦条锈病叶片的平均准确率为97.3%,与InceptionV3(87.8%)、DenseNet121(87.6%)、ResNet50(88.3%)相比,准确率大幅提升,比原始模型(ResNet50)高出9个百分点。结论 利用深度学习对小麦条锈病病害等级进行识别,对防治小麦条锈病的精准施药具有重要意义,可为田间复杂条件下小麦条锈病的防治提供技术支持。