条锈菌侵染对小麦光合作用和蒸腾作用的影响

以小麦秀锈菌条中29号小种（CY－29）衣发接种感病品种辉县红和铭贤169，采用LI－6200型光合系统仪对小麦发病旗叶的光合作用和蒸腾作用进行监测。结果表明，不同严重度小麦病叶光合作用和蒸腾作用的日变化明显不同。轻度病叶（严重度为5％）光合作用和蒸腾作用的日变化与健叶相似，水分利用效率轻微下降。轻度病叶仍可有效控制水分的蒸腾散失，光合作用主要受气孔因素控制。中度病叶（严重度为40％0和重度病叶（严重度为80％）光合作用和蒸腾作用的日变化与健叶明显不同，病叶蒸腾作用在午前已大幅升高，并在此后一直保持很高的蒸腾水平，组织相对含水量大幅下降，光合作用和水分利用效率显著降低。中度和重度病叶完全丧失了控制水分散失的能力，光合作用主要受非气孔因素限制。中度和重度病叶光合作用的大幅降低不仅与叶绿素含量的明确下降有关，而且与叶绿素光合活性的下降有着密切的关系。     

陇南不同区域内两个小麦品种上条锈菌群体的毒性分析

为了解陇南越夏区内小麦品种铭贤169和小偃22上条锈菌的毒性组成及遗传多样性,利用19个中国小麦条锈菌鉴别寄主对陇南4个越夏区内两个小麦品种上采集分离的236个单孢菌系进行毒性分析。结果表明,陇南越夏区小麦条锈菌群体毒性结构复杂,不同区域间毒性多样性存在显著差异。在236个菌系中,198个被鉴定为13个已知小种(致病型),其中CYR32和CYR33为优势小种,频率分别高达30.51%和29.24%;其他11个小种(致病型)主要是水源11类群和Hybirde 46类群,频率较低,不足5%。另外38个菌系是能稳定侵染贵农22的新菌系,可归为两类,分别具有CYR32和CYR33致病特点,频率分别为7.20%和8.90%。所以当前抗病育种应以CYR32和CYR33为主,兼顾水源11、Hybirde 46、V26等其他致病类群。在铭贤169上,条锈菌群体毒性Nei’s基因多样性指数和香农信息指数分别为0.20和0.33,在小偃22上分别为0.17和0.28,说明铭贤169上的条锈菌群体毒性多样性高于小偃22,这种差异可能是寄主的定向选择作用和环境条件共同作用的结果。     

小麦种质资源BJ399抗条锈病基因的分子标记定位

条锈病是影响小麦产量和品质的一种世界性病害。种质资源BJ399对小麦条锈病具有良好的苗期和成株期抗性,为明确其条锈病抗性基因,利用BJ399和高感条锈病品种铭贤169杂交,获得BJ399/铭贤169的F_1、BC_1和F_2代分离群体,并利用我国当前流行的条锈菌生理小种条中34号(CYR34)进行温室苗期抗条锈性鉴定和遗传分析。结果表明,BJ399对CYR34的抗性由1对显性基因控制,暂命名为 YrBJ399。筛选到3个与目的基因连锁的SSR标记Xwmc296、Xgwm425和Xgwm558,且3个标记位于抗病基因的同一侧,距离目的基因最近的标记为Xwmc296,其遗传距离为9.5 cM,标记Xgwm425和Xgwm558与目的基因 YrBJ399的遗传距离分别为14.3 cM和18.0 cM,并初步将抗病基因定位于小麦染色体2AS上。根据抗病基因来源和染色体定位结果推测, YrBJ399可能是一个抗条锈病新基因。     

外源水杨酸(SA)诱导小麦抗条锈病研究初报

为了研究外源水杨酸(SA)对小麦抗条锈病的诱导作用,以耐病品种斯汤佩里和感病品种铭贤169为材料,用不同浓度的SA喷雾处理小麦幼苗,同时用不同深度的SA处理小麦条锈茵夏孢子.结果表明,高浓度(2.0～5.0 mmol/L)的SA对感病品种和耐病品种的抗病性均有很好的诱导效果,但对小麦幼苗有伤害;0.5～1 mmol/L的SA处理对小麦幼苗基本无伤害,对感痛品种的抗病性有极显著的诱导效果,诱导效果迭到47.60%,对耐病品种的诱导效果不明显.5.0 mmol/L以下的SA水溶液对小麦条锈茵夏孢子的萌发无明显的抑制作用.因此认为,SA处理小麦后病情指数下降,是由于SA处理提高了小麦的抗病性.     

小偃9323的抗条锈性遗传分析

为了解小偃9323抗条锈性的遗传规律,在常温（10~16℃）下,以小偃 9323和铭贤169 的杂交群体为研究对象,采用我国目前小麦条锈菌流行小种CYR30、CYR31、CYR32、SU114、SU1111对供试群体进行苗期接种,分析杂交后代的抗病性及其分布情况。结果表明,小偃9323对CYR30、CYR31和SU114的抗病性均由两对隐性基因控制,对CYR32和SU1111的抗病性由一对隐性基因控制。     

小偃6号高温抗条锈性表达的最佳条件

小偃6号是一个具有全生育期高温抗条锈性的小麦品种。为了明确小偃6号高温抗条锈性表达的最佳条件,在16、18、20、22、24 ℃下,观察了其对条锈病的反应型、产孢期和产孢量等症状特征以及组织病理学特征。结果表明,在接种条锈菌后进行18~24 ℃高温处理,均可诱导小偃6号的抗条锈性表达,反应型降低,产孢期缩短,产孢量减少。小偃6号接种条锈菌后在花斑期转入20~24 ℃处理24 h,与常温16 ℃处理相比,寄主均表现非亲和性反应。小偃6号小麦品种高温抗条锈性表达的最佳温度为20 ℃,最佳处理时间为24 h。     

小麦种质WS4-8苗期抗条锈性遗传分析及分子作图

条锈病是小麦生产中的主要病害之一,研究和利用抗病种质是小麦抗条锈病育种的基础.为明确小麦体细胞无性系4-8(WS4-8)的抗条锈病基因及其遗传规律,用条锈菌生理小种CYR33对WS4-8和感病品种铭贤169及其杂交后代群体进行了苗期接种鉴定和抗条锈基因遗传分析.结果表明,WS4-8对CYR33表现抗病,其抗性由1对显性基因控制.利用BSA法对构建的F2代遗传作图群体进行了SSR标记分析,标记Xgpw5281、Xcfd35和Xgwm341与抗性基因具有连锁关系,且都为共显性标记,与抗病基因之间的遗传距离分别为6.8、7.2和21.8 cM.根据作图结果,将WS4-8所携带的对CYR33的抗条锈病基因定位于小麦3DS染色体上.基于该基因的作图位置与分子标记结果,认为该基因可能是一个新的抗条锈病基因,暂命名为YrWS4-8.     

中国小麦条锈菌毒性变异研究进展

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis Westend.f.sp.tritici Eriks.)引起的小麦条锈病是影响世界小麦生产的严重病害,具有传播范围广、流行频率强等特点。条锈菌毒性变异一直是小麦条锈病防治与研究中的重大难题。我国小麦条锈菌毒性变异研究可追溯到20世纪50年代,在过去的60多年中已开展了大量比较深入的研究工作。本文从小麦条锈菌生理小种种类及其鉴定方法、小麦品种及环境与条锈菌毒性变异的关系、毒性变异途径及变异速率等方面介绍了我国的研究概况。同时,深入探讨了条锈菌生理小种概念的内涵及存在的问题,提出了急需开展研究的条锈菌毒性变异监测体系、有性过程导致的毒性变异在条锈病流行中的作用等问题。     

小偃54和小偃81高温抗条锈性及其与几丁质酶基因表达的关系

为了探明小麦高温抗条锈性的遗传机理,以小麦条锈菌流行小种对小麦品种小偃54和小偃81进行了苗期接种鉴定,并采用RT-PCR方法从小偃54中克隆了几丁质酶基因Chi1编码区全长cDNA序列Chi1xy,利用半定量PCR技术比较分析了常温(14±1 ℃)和高温(21±1 ℃)处理下条锈菌侵染的小偃54几丁质酶基因Chi1xy的表达谱.结果表明,小偃54和小偃81均具有明显的高温抗条锈性.常温处理下,Chi1xy的表达没有明显变化,始终维持在较低水平.而高温处理下,Chi1xy的表达在处理后的前72 h变化不明显,96 h开始升高,并在144 h达到表达高峰,直到192 h仍维持较高的表达水平.两种温度处理下Chi1xy的表达谱差异显著,说明小偃54对条锈病的高温抗条锈性可能与几丁质酶基因Chi1xy的表达水平相关.这是首次发现几丁质酶和高温抗条锈性有关.     

小麦新抗源CH7103抗条锈基因的遗传及其与已知基因的关系

为了更好地利用小麦条锈病新抗源,以衍生于八倍体小偃麦“小偃7430”的新抗源CH7103为材料,对其抗条锈性及抗病基因的来源、遗传模式和细胞学特征及其与已知抗病基因的关系进行了分析和鉴定。结果表明,CH7103苗期和成株期对条锈菌系条中31、32号生理小种表现免疫或近免疫,与其抗性供体小偃7430及其野生亲本的抗病侵染型相似,而其小麦亲本均感病,说明CH7103对条锈病的抗性来自彭提卡偃麦草。抗×感的F₁代均表现免疫,侵染型为0～0; 级,且F₂、F_2∶3、BC₁代的抗、感分离比均符合显性单基因控制的分离模式。通过等位性检测,初步明确CH7103含有的抗条锈病基因与已有的抗CYR32小种的基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr41不存在等位关系,可能属于新的抗小麦条锈病基因。细胞学研究表明,CH7103及其与小麦品种“中国春”等杂种F₁的染色体数目均为2n=42,绝大多数花粉母细胞具有2n=21Ⅱ的配对构型,并能与小麦染色体完好配对。说明CH7103不含较大的外源染色体片段,是一个携带偃麦草抗条锈病基因的异源渐渗系。     

小麦品种高温抗条锈病特性及保产作用

为了明确小麦高温抗条锈性及保产作用,分析了27个陕西农家小麦品种和15个改良品种的抗病特性,以及小偃6号、兰天1号、小偃54、79196-16-1-2四个品种的防病保产效果。结果表明,在陕西关中地区,5月中旬前后是小麦品种高温抗条锈性表达的关键时期;小麦高温抗病性表达后,条锈病病情指数增长缓慢,严重度不再增加;接种区与喷药区比较,抗病品种千粒重、穗粒数和穗粒重差异不显著,具有明显的防病和保产特性。     

花粉管通道法介导小麦抗病相关基因的转化和抗锈性鉴定

为了筛选小麦的新抗病基因,进而培育抗病种质材料,以小麦品种小偃22、小偃6和西农1376为受体,利用花粉管通道法将防御素基因alfAFP、脂质转运蛋白基因LTP和抗菌肽基因spCEMA转入栽培品种中,并对转基因植株进行了目的基因和bar基因的PCR鉴定,获得了转化alfAFP基因和LTP基因的转基因后代,总体转化率为0.135％.对转基因后代进行的条锈病抗性鉴定,发现alfAFP基因对小麦抗病性提高有一定的作用.     

甘肃省小麦条锈菌的潜育越冬研究

为系统了解小麦条锈菌在甘肃冬小麦种植区的越冬情况,2011-2013年采用冬前田间定点标记、冬后移栽至温室系统观察和条锈菌实时荧光定量PCR检测等方法,分析了甘肃省天水市秦州区、陇南市礼县和平凉市庄浪县小麦条锈病的越冬株率和越冬菌源量。结果表明,小麦条锈菌在天水、陇南和平凉地区均能顺利越冬,但三地间的越冬株率和越冬菌源量均存在着显著差异(P0.05);实时荧光定量PCR方法较直接观察法更为准确,可以用于小麦条锈菌的早期准确监测。     

2010-2011年度我国小麦条锈菌生理专化研究

为给小麦条锈病预测及防控策略制定与实施提供科学依据,2010-2011年对采自全国14个省(市、自治区)的条锈菌标样进行了生理小种鉴定和分析。结果表明,在1 014份标样中,共监测到133个致病类型,其中CYR33出现频率达19.7%,与2009-2010年的23.7%相比略有下降,连续二年超过CYR32,居于首位;CYR32出现频率为18.1%(2009-2010年为21.6%),位居第二,主要分布在陕、甘、川地区。供试标样中还有44份被鉴定为贵农22致病类群,出现频率为4.3%,主要分布在四川、甘肃和云南三省,陕西、青海、山西、新疆、贵州和西藏等地亦有分布,应引起育种和推广部门的高度重视。     

河南省小麦条锈菌特异性SSR标记的筛选

为了简便地进行小麦条锈菌的早期检测,在前期工作的基础上,以小麦条锈病、叶锈病、白粉病的病叶和健康叶片为实验材料,采用来自条锈菌的SSR引物进行河南省小麦条锈菌的分子检测。结果表明, 在所用的条锈菌特异性SSR引物中,发现有4对引物能够将条锈菌和其他的病原菌区分开来。通过对来自河南省不同地区的小麦条锈病和叶锈病病叶的鉴定,其中2对引物 RJ3、RJ21的稳定性和可重复性均较好,表明这2对引物可以用于小麦条锈菌的分子检测。     

兼抗条锈、白粉病小麦新种质观4的分子标记鉴定

将多个不同的抗病亲本及优良农艺亲本进行复合杂交,选育出抗病且农艺性状较好的小麦新品系观4.为了明确观4的抗病性及品质状况,对该品系的抗病基因及品质性状进行分子标记鉴定和分析.结果表明,观4兼抗白粉病和条锈病,其白粉病抗性主要来自亲本92R179中的Pm21基因,而条锈病抗性则主要源于YW243中的抗条锈病基因YrX;辽春10号中的高分子量麦谷蛋白优质亚基7+8也遗传到新品系观4中.因此,观4可作为优良小麦亲本应用于小麦品质和白粉病、条锈病抗性的改良.     

陇南小麦生产品种抗条锈病持久性研究

在我国小麦条锈病常发易变区陇南地区，从1973年起对里勃留拉、N．斯特拉姆潘列、成农4号、清农1号、中梁5号和清农3号6个品种抗杀锈病的持久性进行了鉴定与分析。结果表明，在陇南小麦生产品种太多仅经3～8年即丧失抗务锈性的情况下，里勃留拉和N．斯特拉姆潘列在近30年间表现了突出的持久抗性。里勃留拉一年表现免疫，其余年份均发病，但病情指数仅为0．01％～5％。N．斯特拉姆潘列则以表现免疫为主，少数年份发病，病情指数0．1％～2．5％。成农4号也已大面积种植20余年，表现感病的反应型，少数年份病情指数较高．但多年来均能保持正常落黄和较为稳定的产量。此外，清农1号抗性保持16年，但以后却成为高感品种。本文在上述试验的基础上对小麦蒂锈病抗病性的持久性等问题进行了讨论。     

2009-2018年陕西省小麦区试品种(系)抗主要病害趋势分析

为了解2009-2018年陕西省区试小麦品种(系)对条锈病、白粉病和赤霉病三种主要病害的抗性变化趋势,对来自陕西省各育种单位提供的1 200份小麦品种(系)进行三种病害的成株期人工接种鉴定。结果表明,1 200份材料中,879份材料对条锈病表现抗病,303份材料对白粉病表现抗病,295份材料对赤霉病表现抗病,分别占鉴定材料总数的73.25%、25.25%和24.58%。其中,对条锈病表现免疫(近免疫)、高抗和中抗的分别有136份、223份和520份,分别占鉴定材料总数的11.33%、18.58%和43.33%;对白粉病表现免疫(近免疫)、高抗、中抗的分别有7份、111份和185份,分别占鉴定材料总数的0.58%、9.25%和15.42%;对赤霉病表现高抗、中抗的分别有107份和188份,分别占鉴定材料总数的8.92%和15.67%,没有发现对赤霉病免疫的品种(系)。供试材料除抗条锈病频率10年间保持基本平稳外,抗白粉病和赤霉病以及兼抗频率均表现先上升后下降的趋势。西农837、XC-29、西农223、9916、9925、陕943、惠麦286等20个品种(系)对1～3种病害具有较好抗性,可作为抗病品种推广或作为抗源材料。鉴定结果表明,2009-2018年陕西省区试小麦品种(系)对条锈病的抗性水平整体较高,对赤霉病与白粉病的抗性整体较差,应当加强综合抗病育种。