山东省小麦叶锈菌生理小种检测及毒性基因分析

１９９１～１９９４年共测定叶锈菌菌株１２５个．鉴定结果表明，山东省叶锈菌优势生理小种为洛１０类群中的叶中４号，与８０年代初鉴定结果比较已发生了改变；叶中４号各菌株对山东省主要栽培品种（１００万亩以上）苗期毒力频率，除鲁麦１５外，都在９０％以上；利用已知抗叶锈基因的近等基因系对山东省叶锈菌群体毒性基因出现频率进行测定分析，认为抗叶锈基因（组合）Ｌｒ１９、Ｌｒ２０、Ｌｒ２５、Ｌｒ１３＋３Ｋａ、Ｌｒ３ａ＋３、Ｌｒ２７＋３１＋１０、Ｌｒ１＋２０是山东省小麦抗叶锈育种可以利用的抗病基因（组合）．     

2009-2011年河南省小麦叶锈菌毒性结构分析

采用16个固定鉴别寄主和21个辅助鉴别寄主,在小麦苗期对2009-2011年采自河南省6个地区184个单孢子堆上纯化分离的小麦叶锈菌菌株进行致病性鉴定及毒性基因频率分析。结果显示:2009-2011年河南省主要优势致病类型为THTS、THTT、THKS、PHKT、PHTT、THPS、PHKS、PHSS、THFS、THPN和THSS,出现总频率为52.13%。毒性基因V1、V2c、V3、V16、V26、Vb、V25和V37的平均毒性频率超过95%,说明其对应的小麦抗叶锈病基因在河南省几乎完全丧失了抗性;毒性基因V9、V24、V19、V38和V47的平均毒性频率低于4%,说明其对应的抗病基因为目前河南省小麦叶锈菌有效抗病基因,尤其毒性基因V24的毒性频率为0,表明目前河南省无对其表现出毒力的小麦叶锈菌小种。另外,毒性基因V11、V15、V17、V30、V10、V14a、V23、V29、V18、V21、V32、V33+34、V36和V39等的毒性频率在2009-2011年际间差异较大。     

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。     

中国小麦条锈菌群体毒性变异研究

 利用1957-1992年对我国21714份小麦条锈菌标样的鉴定资料，分析了不同时期优势小种的演变对小麦品种抗性“丧失”的影响，初步研究条锈菌群体毒性结构变化与品种抗性变异的协同演化关系。通过分析我国条锈菌群体毒性组成的空间格局，进一步揭示不同流行区系主要菌系的类型与消长动态存有明显差异，它与该区条锈病菌侵染循环特点、抗病品种布局及特异性的地理环境密切相关。利用国际/欧洲鉴别寄主及辅助鉴别寄主测定了12个中国条锈菌模式菌系的毒性基因型，并分析了7个主要流行菌系对分别具有Yr11-18抗病基因的小麦品种的成株毒性，显示抗病基因Yr3b、4b，Yr5，Yr10-18等12个已知基因对我国当前的条锈菌具有抗性。     

1990年河北省小麦叶锈菌群体的毒性基因分析

本文采用Wolfe等提出的毒性频率分析法首次对河北省小麦叶锈菌群体的毒性基因及其频率进行了研究，结果表明：毒性基因V2d,Vs,V14a,V14B,V16和V18在叶锈菌群体中普遍存在，相对频率高于82.35%；V9，V19，V24，V25，V28和V29较少，相对频率为0-16.61%；V1，V2a,V2c,V3Bg,V10,V14ab,V15,V17,V21,V23,V26和V30介于以上二者之间，相对频率为21.22-73.61%。作者根据毒性基因在各地区的分布，初步提出省内抗性基因布局意见。     

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.     

2007年陕西、湖北和四川三省小麦叶锈菌苗期毒性分析

采用40个鉴别寄主在苗期对2007年采自我国四川、湖北和陕西三省小麦叶锈菌菌株进行致病性鉴定及毒性基因频率分析。结果表明：2007年四川省主要致病类型为THTT,出现频率为11.1%;湖北省主要致病类型为THQT、THQS、THQR、THQN和PHSP,出现总频率为61.8%;陕西省主要致病类型为PHST和FHST,出现总频率为17.1%。三省小麦叶锈菌的群体结构组成复杂。毒性基因V9、V19、V24、V38、V39、V40、V41、V42、V43和V45在三省中的毒性基因频率均小于21%,其中V9、V24和V38的毒力频率为0,说明其对应的小麦抗叶锈病基因在小麦抗叶锈病育种中具有较高的利用价值;毒性基因V2c、V3、V3bg、VB、V11、V14a、V14b、V16、V25、V26和V33在三省中的毒性基因频率均大于70%,其对应的抗叶锈基因为无效抗叶锈基因。毒性基因V1、V2a、V15、V19、V28和V30的毒性基因频率在三省中存在较大差异。     

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。     

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。     

小麦叶锈菌生理小种研究 (1981—1982)(续报八)

本试验依据生物间遗传学的理论从流行学方面研究小麦叶锈菌的生理小种及其在我国省区间的分布和消长,并通过小种鉴定,逐步调整和改进鉴别寄主。本年度共测了25个省市自治区的小麦叶锈菌标样470个。用历来采用的8个鉴别寄主按八进法附毒性公式对小种命名。共鉴定出49个小种和一个洛10类群。优势小种仍以小种60,376〈原叶3〉,64和374为主,频率分别为20.85%,15.96%,6.17%和5.74%,对洛夫林10具有潜在威胁的洛10类群发展到26个类型,遍及21个省市自治区。对原用的8个和新采用的8个鉴别寄主进行了评价。原用的8个寄主中,有6个无鉴别作用或与生产无关,应与调整而用与生产有关的品种或抗源来代替。用新的寄主来鉴定小种,有些原来的小种被合并,但新鉴定的优势小种,仍包括原有的优势小种。另一方面,用新的鉴别寄主,有些原来的小种被进一步区分为不同的类型。建立为流行学研究用的鉴别寄主,还有待进一步摸索。用生物间遗传学的方法,对叶锈菌和新的鉴别寄主进行了基因型分析。结果表明,在寄主与锈菌的相互作用中,可以确定有4对相对基因对在起作用。洛夫林10,洛夫林13,山前和高加索,4个品种被归为一个组。可能具有同一个抗性基因,有待进一步加以证实。     

山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因分析

１９９４～１９９７年间,利用２５个抗叶锈病小麦单基因系（或近等基因系）,对来自山西省１０个地（市）３１个县（市）的３３４个小麦叶锈菌株进行了测试,分析了山西省小麦叶锈菌群体的毒性基因频率。结果表明,毒性基因Ｖ１９的出现频率较低（２６３７％）,其对应的抗性基因Ｌｒ１９为目前山西省小麦叶锈菌的有效抗病基因。其次,毒性基因Ｖ１５,Ｖ２０,Ｖ２５的出现频率分别为７１５％,７６２５％,７８０８％,对应的抗性基因Ｌｒ１５,Ｌｒ２０,Ｌｒ２５具有一定的利用价值。除此以外,其余２１个毒性基因的出现频率均高于８１７４％,其对应的抗性基因为目前山西省小麦叶锈菌的无效基因,在小麦抗锈育种上没有重要利用价值。     

山东省小麦叶锈菌群体毒性研究

[目的]为小麦抗病品种的培育和合理利用提供依据。[方法]以小麦抗叶锈近等（单）基因系及已知基因的品系作为鉴别寄主,对2008年采集自山东省的62株叶锈菌菌株标样进行测定,计算其毒性频率。[结果]62株菌株共划分为35个致病类型,其中THSS、PHSS、THQS、THTS、FHSS、PHQT和THTT为优势致病类型,其出现频率分别为9.7%、6.5%、6.5%、6.5%、6.5%、4.8%、4.8%;根据小麦叶锈菌群体毒性基因频率,可确定抗叶锈基因Lr9、Lr19、Lr24、Lr30、Lr36、Lr39、Lr42、Lr21＋39、Lr45和Lr47为目前山东省有效抗病基因（组合）。[结论]该研究为山东省小麦叶锈病的有效控制提供了参考。     

2003-2004年我国小麦叶锈菌致病类型苗期鉴定及毒性分析

为明确小麦叶锈菌的毒性基因谱,对2003-2004采自我国的117株小麦叶锈菌菌株进行了致病性鉴定及毒性基因分析。结果表明:2003-2004年,117株小麦叶锈菌被划分为104个致病类型,其中优势类型为PHSS、PHTT和FHSS,其出现频率分别为4.27%、3.42%和2.56%。毒性基因V2 a、V9、V24、V3 a、V19、V38、V39、V40、V41、V42、V43和V46的毒性频率<30%,其对应的抗性基因为有效抗病基因,特别是V38的毒性频率为0,其对应的抗性基因有很好的抗叶锈性。V1、V3 ka、V30、V18、V14 ab、V15、V20、V21、V23、V28、V29、V32、V33+34、V36、V44和V45的毒性频率都在30%~60%之间,表明其对应的抗叶锈基因尚有一定的利用价值;V2 c、V3、V16、V26、V11、V17、VB、V10、V14 a、V2 b、V3 bg、V14 b、V25、V33、V34和VT3的毒性频率都>60%,表明其对应的抗叶锈基因在2003-2004年生产上单独使用几乎没有利用价值。     

Postulation of seedling leaf rust resistance genes in 84 Chinese winter wheat cultivars

Wheat leaf rust(caused by Puccinia triticina) is one of the most important fungal diseases in China. There are tens of winter wheat cultivars which are approved to be released by the government at a national level and more than 100 wheat cultivars at the provincial level. But there is no information about leaf rust(Lr) genes in these cultivars, which makes it difficult for farmers and breeders to select which cultivars they should plant in their fields and use in their breeding programs. The objective of this paper was to identify the leaf rust resistant genes at seedling stage present in the 84 commercial wheat cultivars from China that have been released in the past few years. A set of 20 near isogenic lines with Thatcher background and 6 lines with known Lr genes were used to test the virulence of 12 races of P. triticina(Pt). By comparing the infection types(ITs) produced on the 84 cultivars by the 12 Pt races with the ITs on the differential sets, the Lr genes were postulated. In addition, 8 molecular markers of Lr genes such as Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr26 and Lr29, which are closely linked to or co-segregated with the Lr gene, were used for further validation of the genes in the 84 Chinese winter wheat cultivars. Twelve Lr genes, including Lr1, Lr3,(Lr3bg),(Lr3ka), Lr11, Lr13, Lr14 a, Lr16, Lr26, Lr27, Lr30 and Lr31 were postulated to be present either singly or in combinations in these Chinese wheat cultivars. Lr3 and Lr26 were detected most often in the tested cultivars, with frequencies of 51.2 and 38.1%, respectively. No wheat Lr genes were detected in 16 cultivars, and 4 cultivars may carry unknown Lr genes other than those used in this study. Lr9, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25 and Lr29 were not present in any of the 84 tested accessions.     

粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导

普通小麦D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源,而且具有较好的农艺性状,在抗病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选取25株小麦叶锈菌株对6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定,筛选出4个在苗期对22个和23个菌株表现中到高抗的品系。试验选用18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和44个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出粗山羊草4254-Y206可能含有Lr1,Lr10和Lr29或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有Lr10和Lr29抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192可能含有Lr41抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。     

河北省21个小麦品种抗叶锈基因的推导

选用了18个小麦叶锈菌菌系对河北省的21个小麦品种(系)进行了抗性基因推导。通过与31个抗叶锈的单基因系的反应作比较,在河北省的品种中鉴定出Lr1,Lr3,Lr3Bg,Lr18,Lr26和Lr30共6个抗性基因。冀麦15有Lr3,冀麦3号有Lr3Bg;有8个品种有3个基因,其中7个品种例如冀麦23等,有Lr3,Lr3Bg 和Lr26,另一品种冀麦20有Lr18,Lr26和Lr30。有两个品系88-5424和84—5103有4个基因;前者有Lr1,Lr18,Lr26和Lr30,后者有Lr3,Lr3Bg,Lr18和Lr26。冀麦26和冬协4号有与供试的已知基因不同的基因;在丰抗8号等3个品种中没有鉴定出抗性基因。Lr26最为普遍,在13个品种中存在。     

小麦品种‘武农148’和‘西农928’的抗叶锈病基因分析

本研究选用9个小麦叶锈菌菌系接种36个已知基因载体品种(系)、‘武农148’和‘西农928’进行抗叶锈基因苗期推导分析,在2014—2015和2015—2016连续两年两点对其进行成株抗叶锈性鉴定并结合苗期抗叶锈基因推导与系谱分析;利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,从而得出供试材料的抗性和携带的抗病基因。结果表明,‘西农928’中可能携带抗病基因Lr30、Lr42和携带有未知微效抗病基因,所检测的2个品种均不含抗病基因Lr1、Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24、Lr26、Lr34和Lr46。针对西农928中含有的抗叶锈病基因,可作为小麦抗锈病育种中的抗源材料。     

17个粗山羊草品种(系)抗叶锈基因的鉴定

为鉴定17个粗山羊草品种(系)中可能含有的抗叶锈病基因,用10株具有不同毒力的小麦叶锈菌混合菌对17个粗山羊草品种进行成株期抗叶锈性鉴定,筛选出7个在田间对叶锈菌有抗性的材料。用抗叶锈基因Lr1、Lr9、Lr19、Lr21、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34的STS、SCAR或CAPS标记对这些品种进行分子辅助鉴定。初步明确粗山羊草CN40033和CN30823中可能含有Lr1基因;CN42471中可能含有Lr9基因;CN30942中可能含有Lr21;供试的17个粗山羊草品种中都不含有Lr19、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34。     

四川、山东小麦叶锈菌毒性与DNA多态性分析

本研究利用SSR标记对来自四川和山东两省的60个小麦叶锈菌株进行DNA多态性分析,同时利用小麦抗叶锈近等(单)基因系和已知所含抗叶锈基因的品系对这些菌株进行毒性分析。结果表明,菌株间相似系数较高且差异不大,为0.78～1.00,表明小麦叶锈菌所含毒性基因差异不大,菌株间亲缘关系较近。两省间/内小麦叶锈菌株的DNA多态性和毒性多态性丰富。小麦叶锈菌株的地理来源与毒性多态性有一定的相关性,而其地理来源、毒性多态性与DNA多态性不存在相关性。相同致病类型存在毒性差异,同一致病类型内遗传多态性丰富。