三属麦1号抗条锈病基因的SSR分子标记

【目的】对抗条锈病新种质三属麦1号进行抗条锈病鉴定和遗传分析,明确三属麦1号含有的抗病基因数目,并挖掘其抗条锈病基因。【方法】利用CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33 5个条锈菌优势小种对三属麦1号与铭贤169(感病品种)及二者作为亲本杂交的F1、F2代和BC1代进行了抗锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行微卫星标记。【结果】三属麦1号对供试的5个条锈菌优势小种均表现免疫,并且对条锈菌小种CYR31的抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrS1。采用分子标记定位技术,筛选到位于小麦3D染色体短臂上的5个SSR标记(Xwmc674、Xcfd79、Xcfd34、Xgwm2、Xbarc68)与YrS1连锁,最近的标记为Xwmc674和Xcfd79,其与YrS1的遗传距离分别是8.7和4.1cM。【结论】三属麦1号具有优良的抗条锈性,而且具有5个多态性微卫星标记的抗条锈病基因YrS1位于小麦3D染色体短臂上。     

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。     

中梁12小麦抗条锈病基因遗传分析与SSR分子定位

中梁12具有抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR30对抗病品种中梁12与感病品种铭贤169及其杂交后代代F1、F2、F3和BC1代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,中梁12对CYR30小种具有良好的抗性,由1对显性基因控制,暂命名为YrZh12。该基因与位于小麦7AL染色体上的4个SSR位点Xwmc695、Xcfd20、Xbarc121和Xbarc49连锁,其中最近的侧翼位点为Xcfd20和Xbarc121,其遗传距离分别是3.1cM和4.9cM。系谱分析YrZh12基因可能来自抗引655,由于7AL染色体上没有其他抗条锈病基因,YrZh12可能是一个抗条锈病的新基因。     

小麦抗秆锈病基因Sr22的SSR新标记

 【目的】利用微卫星技术筛选与Sr22紧密连锁的标记,从而应用于分子辅助育种选择与抗性种质基因检测分析。【方法】以抗秆锈病单基因系SWSr22与感病品种McN701为亲本杂交获得F1,单粒F1种子自交获得F2群体,选用中国流行小麦秆锈菌小种21C3CTH接种鉴定,进行遗传分析;利用分离群体集群分析法(BSA)对位于7A染色体的73对SSR引物进行多态性筛选,具有多态性的引物再通过SWSr22×McN701的F2抗感群体与F2﹕3家系的植株进行验证。【结果】该单基因系SWSr22对21C3CTH的抗性属于单位点显性遗传,并筛选到2对在亲本及F2抗感群体间揭示多态性的SSR引物Xwmc790和Xwmc633。通过对F2分离群体的分析表明,这2个标记与抗病基因Sr22紧密连锁,呈共显性,分布于该基因的同一侧,位于远着丝点处,与Sr22的遗传距离分别为2.8 cM和10.8 cM。【结论】这2个标记与抗病基因Sr22紧密连锁,经验证可用于小麦抗秆锈病分子标记辅助育种。     

源于叙利亚小麦ICA31抗条锈病基因分析及分子标记研究

遗传分析表明,小麦材料ICA31携带一个显性抗条锈病基因,对流行的优势条锈菌小种条中30,31,32免疫;据等位性测定,ICA31抗条锈基因与已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15不等位;从抗源的系谱分析,该基因来源于叙利亚普通小麦品系叙18;利用微卫星标记和分组分析(BSA)法,筛选到与该抗条锈病基因(Yr-Syria)紧密连锁的SSR标记WMS11-193;对F2分离群体142个单株分析结果表明,该抗条锈病基因(Yr-Syria)与WMS11-193间遗传距离为2.1cM;将Yr-Syria定位于小麦1BS上;为该基因进行抗条锈小麦分子辅助育种打下基础。     

小麦条锈病抗性基因研究进展及在育种中的应用

概述了近年来已命名和暂命名的小麦条锈病抗性基因的来源、染色体定位、分子标记研究及基因克隆状况,回顾了我国抗性品种与生理小种对抗的演变,并从抗条锈病基因抗性表达的发育期、遗传方式、抗性状况、在生产中出现的频率及遗传研究方法几个方面对小麦抗条锈病基因加以评价,为小麦抗条锈基因的利用和研究提供参考.同时浅析了分子标记在小麦抗条锈基因聚合育种中的应用     

小麦抗源Holdfast和Flinor抗条锈病主效、微效基因的遗传分析

【目的】Holdfast、Flinor是国际上已经报道在生产上具有持久抗条锈性表现的小麦品种，在成株期对中国条中29、30、31号小种表现出免疫或近免疫的抗性水平。【方法】本文采用常规杂交分析和潜育期变温处理方法，分别在常温（昼18℃/夜10℃）和高温（昼24℃/夜15℃）两种温域下，对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。【结果】品种Flinor中至少含有1显1隐2对主效和2对温敏微效抗条锈基因，Holdfast中至少含有2对显性主效和2对温敏微效抗条锈基因。主效基因均互补控制其抗条锈性,微效基因呈隐性，具累加效应，受高温诱导表达，控制中度抗性水平。【结论】Flinor和Holdfast均含有全生育期主效抗条锈病基因和对高温敏感的微效抗条锈基因，建议在抗病育种中加以有效利用，并提供了温敏微效抗条锈基因的快捷检测方法。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系抗条锈病基因的遗传分析和微卫星标记

【目的】M853-2是一个通过杂交和回交选育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformsf.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。研究易位系M853-2抗条锈菌的遗传规律,对揭示其遗传机制和抗源的筛选具有重要意义。【方法】以感病品种铭贤169和易位系M853-2作亲本,通过杂交制备F2代种子,用人工接种方法研究M853-2及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性,并进行了遗传分析,最后对其中一个接种群体进行了SSR标记。【结果】M853-2对条中29的抗锈性遗传受2对显性和1对隐性基因的独立控制,对条中30的抗锈性遗传受2对隐性和1对显性核基因以及3对隐性胞质基因的共同作用,对条中31的抗锈性遗传受2对显性(互补作用)基因的独立控制,对Su-4的抗锈性遗传受1对显性和1对隐性核基因以及2对显性(互补作用)胞质基因的共同控制,对Su-11的抗锈性遗传受1对显性基因的独立控制,将该抗锈基因暂命名为YrElm2,并对该接种群体利用BSA法进行了SSR标记。从305对SSR引物中筛选到1个位于4BL上的SSR标记Xgwm495,连锁分析表明,YrElm2与Xgwm495的遗传距离为7.60 cM,该抗病基因位于4BL上。【结论】普通小麦-柔软滨麦草易位系M853-2对小麦条锈病有良好的抗性,对所接种的菌系CY29、CY31和Su-11表现为核基因遗传,对CY30和Su-4表现为与核质互作有关的抗病性遗传,说明易位系M853-2可以作为抗源在我国小麦抗锈育种中应用。     

小麦品种中梁88375抗条锈病基因的分子作图

 【目的】中梁88375是甘肃省天水市农业科学研究所以中4/S394//咸农4号复合杂交选育而成的冬小麦品系，对小麦三锈免疫。明确其抗条锈病基因及遗传特点，建立与其连锁的微卫星标记，以利于抗源筛选和培育持久抗病新品种。【方法】将中梁88375与感病品种铭贤169杂交、自交和测交并对双亲及其杂交后代进行苗期抗性鉴定。用小麦条锈菌条中31号对其进行遗传分析；采用SSR技术，选用普通小麦的320对微卫星引物对中梁88375及铭贤169的基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析。【结果】中梁88375对多个条锈菌小种具有良好的抗病性,对CY31的抗病性由1对显性核基因控制，把该基因暂命名为Yr88375。建立了与Yr88375连锁的6个微卫星标记Xgwm335、Xwmc289、Xwmc810、Xgdm116、Xbarc59与 Xwmc783，并将Yr88375定位于小麦5BL。距离Yr88375 最近的两个微卫星位点是Xgdm116、Xwmc810，遗传距离分别是3.1 cM和3.9 cM，最远的标记Xwmc783与Yr88375之间的遗传距离为13.5 cM。【结论】系谱分析结合分子标记结果表明，Yr88375很有可能是一个来自中间偃麦草(E.intermedium)并与已知抗条锈病基因不同的新基因。     

小麦抗条锈基因聚合及抗条中32号基因分子标记筛选

【目的】通过多基因聚合创制小麦抗条锈病新种质,并筛选小麦抗条中32号小种基因的RAPD标记。【方法】用分别抗条中32号、31号小种和水源14号小种的花育888-5、西农1376和212 3个育种材料进行杂交、复交,并花培纯合,对来自3个抗条锈育种材料的不同抗性基因进行聚合,建立DH系。用115条随机引物对该DH群体中抗条中32号小种基因进行RAPD标记分析。【结果】通过基因聚合,获得抗条中31号和32号小种的材料6个,占总材料的7.32%;抗条中31号和水源14号小种的材料6个,占总材料的7.32%;抗条中32号和水源14号小种的材料1个,占总材料的1.22%;未获得对3个供试小种均有抗性的DH材料。引物S20扩增出670 bp的多态性片段,该特异条带重复性强,S20可作为小麦抗条中32号小种基因的特异标记。【结论】创制了聚合2个抗条锈流行小种基因的抗条锈新种质13个。与抗条中32号小种基因紧密连锁的特异RAPD标记为S20。     

Molecular Mapping of Two Novel Stripe Rust Resistant Genes YrTp1 and YrTp2 in A-3 Derived from Triticum aestivum × Thinopyrum ponticum

Loss of variety resistance to stripe rust (Puccinia striiformis Westend f. sp. tritici) is an important factor causing massive periodical epidemic of rust in wheat production. Creation and development of new races of rust pathogen have led to serious crisis of resistance loss in widely planted varieties. This has quickened the search for new resistance resources.Molecular marker could facilitate the identification of the location of novel genes. A line A-3 with high resistance(immune) to currently epidemic yellow rust races (CY29, 31, 32) was screened out in offspring of Triticum aestivum ×Thinopyrum ponticum. Segregation in F2 and BC1 populations indicated that the resistance was controlled by two independent genes: one dominant and one recessive. SSR markers were employed to map the two resistant genes in the F2 and BC1 populations. A marker WMC477-167bp located on 2BS was linked to the dominant gene with genetic distance of 0.4 cM. Another marker WMC364-208bp located on 7BS was linked to the recessive-resistant gene with genetic distance of 5.8 cM. The two genes identified in this paper might be two novel stripe rust resistant genes, which were temporarily designated as YrTpl and YrTp2, respectively. The tightly linking markers facilitate transfer of the two resistant genes into the new varieties to control epidemic of yellow rust.     

Molecular Mapping of Two Novel Stripe Rust Resistant Genes YrTp1 and YrTp2 in A-3 Derived from Triticum aestivum × Thinopyrum ponticum

Loss of variety resistance to stripe rust (Puccinia striiformis Westend f. sp.tritici) is an important factor causing massive periodical epidemic of rust in wheat production. Creation and development of new races of rust pathogen have led to serious crisis of resistance loss in widely planted varieties. This has quickened the search for new resistance resources. Molecular marker could facilitate the identification of the location of novel genes. A line A-3 with high resistance (immune) to currently epidemic yellow rust races (CY29, 31, 32) was screened out in offspring of Triticum aestivum × Thinopyrum ponticum. Segregation in F₂ and BC₁ populations indicated that the resistance was controlled by two independent genes: one dominant and one recessive. SSR markers were employed to map the two resistant genes in the F₂ and BC₁ populations. A marker WMC477-_167bp located on 2BS was linked to the dominant gene with genetic distance of 0.4 cM. Another marker WMC364-_{208 bp} located on 7BS was linked to the recessive-resistant gene with genetic distance of 5.8 cM. The two genes identified in this paper might be two novel stripe rust resistant genes, which were temporarily designated as YrTp1 and YrTp2, respectively. The tightly linking markers facilitate transfer of the two resistant genes into the new varieties to control epidemic of yellow rust.     

簇毛麦易位系V9125-2抗条锈基因YrWV的遗传分析和SSR分子标记

[目的]对高抗条锈病的簇毛麦易位系V9125-2进行研究,明确其抗病性遗传特点,并对其抗条锈病基因定位,为选育优质抗源材料提供依据.[方法]采用中国当前流行的7个条锈菌生理小种CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33以及Su11-4、Su11-11对簇毛麦易位系V9125-2和铭贤169的杂交后代进行...     

小麦条锈菌中国鉴别寄主维尔中抗条锈病基因YrVir1的微卫星标记

 【目的】明确中国小麦条锈菌重要鉴别寄主维尔的抗条锈病基因及其遗传特点，建立与其连锁的微卫星标记，将病菌小种监测和抗病性分析提高到基因水平。【方法】由维尔为基因供体转育而成的含有小麦重要抗条锈基因YrVir1的近等基因系Taichung29*6/YrVir1，用小麦条锈菌单胞菌系2E16对近等基因系Taichung29*6/YrVir1、轮回亲本Taichung29及其杂交后代进行遗传分析；选用YrVir1所在2B染色体上的141对引物对近等基因系和轮回亲本的基因组DNA进行SSR分析。【结果】近等基因系Taichung29*6/YrVir1对2E16的抗病性由1对显性基因控制；引物Xbarc349在近等基因系与轮回亲本间稳定扩增出特异性DNA片段，同时在近等基因系和基因供体维尔间存在相同扩增片段，经F2代群体200个抗、感单株检测证实，Xbarc349标记位点与抗条锈病基因YrVir1连锁，遗传距离为4.2 cm。【结论】Xbarc349引物扩增出的特异性DNA片段可作为抗条锈病基因YrVir1的SSR标记；根据小麦SSR遗传图谱，将YrVir1基因定位在小麦2B染色体上。     

小麦品种N.Strampelli的抗条锈基因定位与分子作图

 【目的】N.Strampelli是一个十分重要的持久抗源材料,研究其抗病性遗传特点,抗条锈病基因的定位与分子作图,对揭示品种持久抗病性遗传机制,科学有效利用该优质抗源材料选育持久抗病性品种具有重要意义。【方法】将N.Strampelli分别与铭贤169和中国春杂交、回交并对双亲及其杂交后代进行遗传分析。以中国春单体系作母本分别与N.Strampelli杂交获得经镜鉴的F1代,F1代套袋自交获得F2代单体材料并进行抗病基因染色体定位。用于遗传分析和单体定位的小麦条锈菌为SU-4、CYR31、CYR29-mut3。选用普通小麦的208对SSR分子标记对N.Strampelli及铭贤169的基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析。【结果】N.Strampelli对SU-4菌系的抗病性由2对隐性基因重叠或独立控制;对CYR31菌系的抗病性由2对隐性基因互补控制;对CYR29-mut3的抗病性由一对隐性核基因控制,并将该基因暂命名为YrN.S。建立了与YrN.S连锁的3个微卫星标记Xgwm499、Xwmc415、Xwmc537,其与YrN.S的遗传距离分别为7.6、5.4和10.7cM,将YrN.S定位于小麦5BL上。【结论】YrN.S是一个与已知抗条锈病基因不同的新基因。     

陕农78抗条锈性遗传规律分析

通过对抗条锈病品种陕农78与感病品种铭贤169杂交获得的F1代、F1代自交获得的F2代、及F1与铭贤169回交获得的BC1代植株,在人工控制条件下,利用条锈病菌优势生理小种条中31、条中32对苗期进行人工接种后的反应型分析认为:陕农78对条中31的抗性是由1对隐性基因所控制;陕农78对条中32的抗性是由2对隐性基因互作所控制。     

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。     

“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。     

小麦条锈菌鉴别寄主Lee中抗性基因Yr7的微卫星标记

【目的】对近等基因系Taichung29*6/Lee对条锈菌（PST）菌系CYR27的抗性谱进行遗传分析，并运用微卫星技术对近等基因系Taichung29*6/Lee中的抗条锈性基因进行标记。【方法】将Taichung29*6/Lee 与Taichung29杂交、自交和测交并对双亲及其杂交后代进行苗期抗性鉴定。采用SSR技术，利用抗性供体Lee中含有目的基因Yr7的小麦抗条锈病近等基因系Taichung29*6/Lee，选用Yr7所在的2B染色体上88 对和Yr22、Yr23所在4D、6D染色体上22对SSR引物，对供试的Taichung29*6/Lee、Taichung29和Lee基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析。【结果】根据F2分离群体的抗感单株分离比例，确定Taichung29*6/Lee对CYR27菌系的抗性为1个显性基因，2B染色体上的Xgwms526引物扩增出多态性谱带为Xgwms526/212bp和Xgwms526/216bp，并证明其DNA片段位点与抗条锈基因Yr7存在遗传连锁关系；用标记Xgwms526扩增F2作图群体的单株DNA，在75株抗病单株中，有22株扩增出A型带（Xgwm526-212bp），51株扩增出H型带（Xgwm526-212bp和Xgwm526-216），2株扩增出B型带（Xgwm526-216）；在31株感病株中，有4株扩增出H型带，27株扩增出B型带。【结论】通过Map Manager QTX 17b软件计算，确定Xgwm526标记位点与Yr7基因位点的遗传距离为5.3cM，标准差为2.3，LOD值为18.4。该标记Xgwm526可作为Yr7基因的SSR标记利用。