我国主要麦区101个小麦生产和区试品种（系）及高代品系抗白粉基因推导

为了明确我国小麦品种（系）中抗白粉基因的组成,利用基因推导法对来自我国主要麦区的101个小麦品种（系）进行了抗白粉病基因推导。结果表明,近一半的供试生产品种对所有供试菌株表现感病;供试的大多数区试品种具有有效地抗白粉基因,应加快这些抗病品种的大面积推广;近1/3的高代品系含有有效地抗白粉基因。供试小麦生产品种和区试品种（系）及高代品系中具有已知的抗白粉基因主要有Pm4b、Pm8、Pm2 Mld、Pm4a、Pm2、Pm2 6、Pm30等。此结果对于我国小麦白粉病的抗病育种和品种布局有重要的参考价值。     

冬小麦抗白粉病基因的定位

以前报道过１０个冬小麦品系抗白粉病的基因数量与遗传模式，但这些基因的同位关系及其定位还没有确定。１０个抗白粉病小麦品系中，有８个相互杂交并与１３个已知抗白粉病基因的不同寄主品系杂交。各杂交组合中，取Ｆ２３００－８００个幼苗在温室内评定了对白粉病１２７号小种的反应，以确定这种同位关系以及８个小麦品系中抗白粉病基因的各个特性。在Ｃ３９、Ａ５５－２、Ｒ１０７、Ａｒｍａｄａ和ＳＩ５中鉴定出Ｐｍ４ｂ这个常见     

冬小麦抗白粉病基因的定位

以前报道过１０个冬小麦品系抗白粉病的基因数量与遗传模式，但这些基因的同位关系及其定位还没有确定．１０个抗白粉病小麦品系中，有８个相互杂交并与１３个已知抗白粉病基因的不同寄主品系杂交。各杂交组合中，取Ｆ＿２３００—８００个幼苗在温室内评定了对白粉病１２７号小种的反应，以确定这种同位关系以及８个小麦品系中抗白粉病基因的各个特性．在Ｃ３９、Ａ５５—２、Ｒ１０７、Ａｒｍａｄａ和ＳＩ５中鉴定出Ｐｍ４ｂ这个常见基因。根据这些品系与相应寄主不同品系杂交后代感病性的缺失，确定出Ｃ３９和ＳＩ５中３个抗病基因分别为Ｐｍ２、Ｐｍ４ｂ和Ｐｍ６。ＯＫ７５Ｒ３６４５中抗性基因很可能是Ｐｍ３位点上的１个等位基因或与其紧密连锁基因。由于ＧＯ４７７９与Ａｘｍｉｎｓｔｅｒ／８ＣＣ（Ｐｍ１）杂交后代未观察到感病性的分离，ＧＯ４７７９中的抗病基因可能为Ｐｍ１。ＳＴ１—２５中的抗病基因为简单隐性基因Ｐｍ８。     

云南省小麦品种苗期抗白粉病基因推导

为了解云南小麦品种的抗白粉病基因背景,采用20个不同毒性谱的小麦白粉菌株,对42个云南小麦重要生产品种进行了苗期抗白粉基因推导,并结合系谱进行溯源分析。结果表明,42个品种共推导出Pm4a、Pm5b(Mli)、Pm6、Pm8、Pm21、Pm30和Pm34共7个抗白粉基因,分布于16个品种中。其中,Pm8和Pm34出现频率最高,分别出现在4个品种中,Pm30次之,出现在3个品种中,Pm6和Pm21分别出现在2个品种中,而Pm4a及Pm5b(Mli)仅在个别品种中出现。有16个品种无法推导其抗白粉基因,可能含供试基因以外的其他抗白粉病基因。098-2、昆麦4号、玉09-5和宜系96-6含有效的未知抗白粉病基因,云麦101、云麦57、SH710、楚麦10号、楚06-9、楚2008鉴-4等6个品种不含供试的抗白粉基因。云南小麦生产品种中,含有效的已知和未知抗白粉基因品种占16.7%,这些品种可适当扩大种植面积,注意不同基因的合理布局;丧失抗性的品种占33.3%,应尽量压缩面积;含Pm30和Pm34新基因和本次未能推导出结果的品种占50%,有待进一步评价,目前可根据表型抗性酌情利用。     

小麦TaWRKY2基因组分析及在进化和育种材料中的检测

小麦WRKY转录因子在抗旱抗逆等方面有重要作用。为小麦抗旱抗逆分子模块组装育种提供参考,本研究在已有小麦TaWRKY2基因cDNA序列（GenBank登录号：EU665425）的基础上,从小麦品种晋麦79号中克隆获得TaWRKY2基因全长序列,并对TaWRKY2的基因结构、基因组信息进行研究,同时检测其在部分小麦亲缘种、黄淮麦区水旱地代表品种、本课题组选育的高代品系及部分水旱地杂交组合F₁代中的分布。结果表明,克隆所得到的TaWRKY2基因全长DNA序列包含4个外显子和3个内含子,其中,3个内含子长度变化范围为111~172 bp;外显子和内含子的交接处序列符合GT-AG原则;与乌拉尔图小麦（Triticum urartu,AA）和粗山羊草（Aegilops tauschii,DD）中的片段序列同源性分别为93%和99%,与中国春小麦（AABBDD）1AS、1BS和1DS染色体的片段序列同源性分别为93%、88%和99%。除野生一粒小麦外,在小麦进化祖先种、黄淮海水旱地推广的代表品种、课题组选育的高代品系及F₁代共78份材料中,都能够检测出该基因的普遍存在,说明该基因可应用于小麦抗旱抗逆分子设计育种中。     

冬小麦抗白粉病基因数量与遗传模式

一些抗白粉病广谱性有效抗源已在小麦中确定出来，但在施工品种中抗性基因的特性还未知。从１９８２年国际冬小麦白粉病与锈病圃筛选的１０个冬小麦品系作为试材，研究了作用基因的数量与抗白粉病的遗传模式。     

分子标记结合表型鉴定选育兼抗赤霉病、白粉病和条锈病弱筋小麦新品种扬麦38

长江中下游麦区是中国弱筋小麦优势产业带,小麦赤霉病、白粉病和条锈病是该麦区主要病害,当前弱筋小麦主导品种综合抗性较弱,影响其生产安全。为培育多抗优质弱筋小麦品种,以高产中筋小麦品种扬麦16为轮回亲本,以兼抗白粉病、条锈病的软质小麦92R137为供体亲本,构建了BC₁群体,利用分子标记在BC₁F₂代基础农艺性状较优良的株行中筛选抗白粉病基因 Pm21、抗条锈病基因 Yr26和软质麦相关基因 Pinb-D1a均纯合的单株,并鉴定BC₁F₆代对赤霉病、白粉病和条锈病的抗性,同时检测籽粒硬度、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间等重要品质指标以及小区产量,最终育成高抗赤霉病、免疫白粉病和高抗条锈病的弱筋小麦新品种扬麦38,于2022年通过国家农作物品种审定委员会审定。     

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2～3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。     

江苏省不同麦区小麦品种（系）对赤霉病的抗性及籽粒DON积累分析

为拓宽小麦抗赤霉病育种资源库，收集江苏省淮南和淮北麦区共69份小麦品种（系），在大田自然发病条件下调查赤霉病的发病情况，同时测定籽粒中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）毒素；并利用抗赤霉病基因Fhb1、Fhb2和Fhb5的功能标记或连锁标记对供试小麦品种（系）进行检测。结果表明，淮北麦区小麦品种（系）的赤霉病发病程度明显高于淮南麦区品种（系）；不同小麦品种（系）籽粒中DON毒素含量与病情指数、病穗率均呈极显著正相关；携带单个或多个抗性基因的小麦品种（系）的病情指数和籽粒DON含量大都有所降低，其中扬大617可能同时携带3个抗性基因（Fhb1+Fhb2+Fhb5），其病穗率、病情指数及籽粒中DON含量均较低，可作为新的赤霉病抗源加以利用。     

河南71个重要小麦生产品种的抗叶锈性鉴定

为给防治中国小麦叶锈病和培育抗叶锈病小麦品种奠定基础,本研究以36个携带已知抗病基因的载体品种和71个河南主栽小麦品种为材料,在苗期接种16个小麦叶锈菌生理小种进行基因推导,并利用系谱分析和分子标记检测对推导结果进行验证,于2014－2015年度在河北保定小麦试验田及2014－2015和2015－2016两年度在河南周口黄泛区农场进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果发现,71个河南小麦品种中,36个品种在苗期共鉴定出7个抗叶锈病基因（ Lr1 、 Lr2b 、 Lr10 、 Lr26 、 Lr17 、 Lr34 和 Lr39 ）,其中27个品种含有 Lr26 ,4个品种含有 Lr39 ,2个品种含有 Lr10 ,含有 Lr1 和 Lr17 的品种各有8个,含有 Lr2b 和 Lr34的品种各有1个。成株期抗叶锈性鉴定结果表明,仅有7个品种具有成株期慢锈性,可能含有成株期抗性基因,可进一步用于培育抗叶锈病品种和抗叶锈病基因的合理布局。     

陕西省2015-2016年小麦区试品种（系）的抗白粉病分析

为了明确陕西省2015-2016年小麦区试品种(系)的白粉病抗性,以陕西省各地采集的白粉菌混合菌系作菌源,分别在苗期采用人工接种、成株期诱发发病的方法对228份陕西省区试品种(系)和32份已知抗白粉病基因载体品种(系)进行抗性鉴定.结果表明,Pm4a、Pm4b、Pm13、Pm17、Pm18、Pm19、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm5+6、Pm“XBD”基因对小麦白粉病表现免疫或高抗;Pm3a、Pm3b、Pm6、Pm4+8、Pm4b+Mli、Pm4+2+?基因对小麦白粉病表现出较弱的抗性,其他基因对供试菌系没有抗病性.228份区试品种(系)中,大多数对白粉病表现为感病,仅有14份在苗期和成株期均表现抗病,33份仅在成株期表现抗病,分别占区试品种(系)总数的6.14％和14.47％.     

168份小麦不同病害抗性材料白粉病抗性鉴定及其Lr34/Yr18/Pm38位点的分子检测

为了发掘更多的小麦白粉病抗性种质资源,对收集到的168份小麦不同病害抗性材料进行了白粉病苗期和成株期抗性鉴定,并利用STS标记csLV34以及功能标记cssfr3、cssfr4、cssfr5和Yr18E11a对其Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型进行检测。结果表明,在168份小麦种质中,共鉴定出41份白粉病苗期抗性品种(系)以及96份慢白粉病品种(系)。功能标记cssfr3和cssfr4可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点第11外显子中的等位变异,而功能标记cssfr5和Yr18E11a在检测时存在小频率的错判。在96份慢白粉病材料中,有24份材料携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型,这些材料在2个年份下的白粉病田间MDS均低于不携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型的材料。     

小麦抗白粉病基因 Pm4的分子标记辅助育种研究

Pm4是我国目前有效的小麦抗白粉病基因之一,该基因对陕西关中当前流行的白粉病菌系关中4号表现高抗。本研究利用与Pm4基因紧密连锁的STS470分子标记对7个小麦品种间的6个杂交组合F3代单株进行分子标记检测并结合田间抗性鉴定筛选出抗病单株14个。对由这14个单株衍生出的64个F5代品系进行分子检测和田间抗性鉴定,发现53个品系表现抗病,占总品系的82.81%,其中51个抗病品系可以检测到与Pm4基因紧密连锁的STS470特异带,占总品系的79.69%。本研究结果表明,STS470是Pm4基因的可靠标记,可有效的用于分子标记辅助育种。     

小麦不同抗白粉病基因及品种在成都平原抗病的有效性

为了解小麦含已知抗白粉病基因材料及审定品种在成都平原对白粉病的抗性表现,2015-2017年在四川省江油市武都镇(104.47°E,31.52°N)和广汉市连山镇(104.18°E,30.59°N)设置病圃,种植42份含已知抗白粉病基因的材料以及85份小麦审定品种,于2016-2018年乳熟后期调查病害级别、普遍率和严重度。结果表明,已知抗白粉病基因材料中,Coker983(Pm5+6)、Wembley(Pm12)、Brigand(Pm16)、南农9918(Pm21)、赤牙糙(Pm24)、NCD7(Pm34)、NCD3(Pm35)、NCD4(Non-Pm1)、复壮30(Pm5e)和Tabasco(Pm46)在两个病圃(2016和2018年)均表现抗白粉病,而Kavkaz(Pm8)、W150(Pm3e)、Hope/8cc(Pm5a)、Timgalen(Pm6)和5P27(Pm30)在两个病圃内均表现感病。85份小麦审定品种中,国豪麦3号、蜀麦375、蜀麦482、杏麦2号、绵阳29号、绵阳33、绵麦228、西科麦5号和良麦4号9个品种连续三年(2016-2018年)在两地均表现抗病,有37个品种三年在两地均表现感病。其余27个含已知抗性基因材料和39个小麦审定品种的抗病性表现则在不同地点和年份并不稳定。     

153份四川小麦主推品种和后备品系抗病基因的分子检测

为了解四川现有主栽小麦品种的抗病现状,发现并推广多抗性小麦品种,选用四川省153份小麦主要推广品种和后备品系,采用条锈菌接种诱发鉴定的方法于2018—2019和2019—2020年度进行条锈病成株期抗性鉴定与分析,同时利用已知抗病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Pm21和Fhb1的分子标记分别对其进行抗条锈病、赤霉病和白粉病基因检测。结果显示,在153份供试小麦材料的条锈病成株期抗性鉴定中,两年度均表现为抗病的材料有122份,占供试材料的79.7%。分子标记检测结果表明,可能携带抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的小麦材料分别有12、25、77、12、4和90份,分别占供试材料的7.8%、16.3%、50.3%、7.8%、2.6%和58.8%;可能携带抗白粉病基因Pm21的小麦材料有40份,占供试材料的26.1%;可能携带抗赤霉病基因Fhb1的小麦材料有12份,占供试材料的7.8%;有15份抗病材料未检测到本研究所测基因。     

小麦四个多效抗病基因的分子检测

锈病和白粉病是小麦的主要病害,目前小麦中已发现的多效抗病基因有四个,包括 Lr34/ Yr18/ Pm38/ Sr57、 Lr27/ Yr30/ Sr2、 Lr46/ Yr29/ Pm39/ Sr58和 Lr67/ Yr46/ Pm46/ Sr55,这些基因在我国的利用程度不高。为了明确这4个多效抗病基因用于育种的情况,本研究对来自世界各国的367个小麦品种(系)进行了分子标记检测。在所有检测的材料中,有174份材料至少携带1个多效抗病基因,其中携带 Lr34的有23份,携带 Sr2的有12份,携带 Lr46的有138份,携带 Lr67的仅有对照品种;有8份材料携带2个基因,分别是郑麦9023、西农1376、德抗961、Pavon76、TX03A0148、lasen、MV LAURA和Mason/Jagger;仅有Aca 801携带3个基因。     

硬粒小麦白粉病成株抗性QTL的遗传分析

小麦白粉病是世界范围内广泛流行的小麦叶部真菌病害,显著影响小麦的产量和品质。由于现有品种的白粉病抗性不断丧失,使得进一步挖掘新的白粉病抗源及抗病基因十分重要。本研究以硬粒小麦品种UC1113和Kofa构建的包含93个株系的F₈代RIL群体为材料,利用235个多态性标记构建遗传图谱,并结合白粉病成株抗性表型数据,对4个环境下的白粉病成株抗性进行QTL定位。结果表明,在RIL群体中共定位到4个与白粉病成株抗性相关的QTL,分别位于1AL、4AL（2）和5AL染色体上。其中,来自UC1113的3个QTL（ QPm.hnau-1AL 、 QPm.hnau-4AL.1 和 QPm.hnau-4AL.2 ）为新的白粉病成株抗性QTL。本研究为小麦白粉病抗性基因挖掘和抗病育种提供了重要信息。