一个小麦-中间偃麦草二体代换系的鉴定与分析

中间偃麦草在小麦改良中具有重要利用价值。本研究利用基因组原位杂交(GISH)、高分子量谷蛋白亚基电泳(SDS-PAGE)和分子标记技术对小麦-中间偃麦草衍生系中209进行鉴定。结果表明,中209的42条染色体中含有2条中间偃麦草染色体,是小麦-中间偃麦草二体代换系;分子标记检测发现,小麦7A染色体上的6个SSR引物Xcfa2028、Xwmc422、Xwmc65、Xbarc127、Xbarc174和Xgwm60在小麦亲本合作2号中均扩增出清晰的DNA条带,而在中间偃麦草和中209中均未扩增出任何条带,表明中209可能缺少了小麦7A染色体;小麦第7部分同源群的SSR标记Xwmc488和STS标记Xmag1715分别在中209中扩增出中间偃麦草的特异带,推断其含有的中间偃麦草染色体与小麦第7同源群染色体存在部分同源关系;SDSPAGE表明中209含有5+10亚基。     

普通小麦品种科成麦2号抗条锈病基因鉴定及分子作图

普通小麦品种科成麦2号（咸阳大穗/E10//多花1号/3/贵农20/4/绵阳26）,对我国目前流行的小麦条锈菌生理小种条中32和水源11-4表现免疫或近免疫,而科成麦2号的近等基因系CD1438对条中32和水源11-4高感。为了给小麦抗条锈病育种提供参考依据,对科成麦2号/CD1438杂交组合的F1材料以及F2、F3群体进行了抗病性鉴定与遗传分析,结果表明,科成麦2号对条中32的抗性受细胞核内的显性单基因控制,暂命名为YrKC2。利用集群分离分析法（BSA）和简单重复序列（SSR）分子标记分析,发现了7个与YrKC2连锁的SSR标记并构建连锁标记遗传图谱,其中Xcfd65/Xgwm11紧邻YrKC2,遗传距离为1.7 cM;Xgwm18、Xbarc187/Xwmc406、Xwmc419、Xwmc216依次排列,与YrKC2的遗传距离分别为2.5、3.3、6.0、9.2 cM。根据SSR分子标记的遗传图谱,将YrKC2定位在小麦的1B染色体短臂上。通过系谱分析和分子标记分析,推测YrKC2可能来源于小麦品种贵农20。基因等位性鉴定表明,YrKC2可能与Yr26、Yr24和YrCH42互为等位基因。     

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 中间偃麦草衍生后代的细胞学和SSR标记鉴定

为了鉴定小麦与八倍体小偃麦的杂交组合NZ2W5的衍生后代中是否含有中间偃麦草的遗传物质,利用细胞学和SSR技术对该组合的12个衍生单株进行了鉴定.结果表明,NZ2W5组合衍生后代的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型均为2n=21Ⅱ.以相关亲本中间偃麦草、小麦-中间偃麦草部分双二倍体远中2、普通小麦合作2号和阿勃以及衍生后代为材料,选取均匀分布于小麦各条染色体上的480个SSR标记进行分析,结果表明,Xbarc008、Xbarc195、Xwmc489、Xcfb3440、Xwmc331和Xgwm608等20个标记在中间偃麦草中具有特异条带,其中定位在小麦4D染色体上的标记Xwmc331可以在NZ2W5组合衍生的12个单株中检测到中间偃麦草119 bp的特异条带.研究结果表明,NZ2W5组合衍生后代的细胞遗传学基本稳定,携带中间偃麦草的遗传物质,涉及的外缘遗传物质可能同源于小麦的第四部分同源群.     

小麦抗条锈病基因 Yr69连锁标记在育种中的应用评价

由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West. f. sp.tritici Eriks.,Pst)引起的小麦条锈病是严重威胁小麦生产的重大病害之一。为促进抗条锈病基因 Yr69在小麦育种中的应用,利用8个与 Yr69连锁的分子标记对推广品种长4738与 Yr69的载体品系CH7086构建的F_2群体为材料进行检测,利用小麦条锈菌CYR32、CYR33、CYR34混合小种(1∶1∶1)接种F_(2:3)家系进行抗病性鉴定,并评价 Yr69连锁标记在育种中应用的有效性。结果表明,4个共显性标记Xgwm636、Xgwm210、Xwmc382和X2AS33对 Yr69具有较好的检测效果,其检测准确率随着分子标记与目标基因遗传距离的减小而提高。其中,X2AS33的检测准确率高达96.7%,是分子辅助育种中检测 Yr69的较理想连锁标记。     

小麦抗条锈基因Yr17的新SCAR标记的建立与应用

为深入了解四川小麦新品种(系)中抗条锈病基因的组成,并为开展分子标记辅助育种提供依据,以小麦抗条锈病基因Yr17的近等基因系以及抗条锈病品系L15与感条锈病材料SY95-71的杂交F2代群体为材料,采用集群分离分析法(BSA)结合SSR分子标记进行分析,发现1条由引物Xgwm415扩增的与抗条锈基因Yr17连锁的特异带。对该特异带克隆测序发现,该序列长390 bp,与栽培大麦中的一个序列表达标签(EST)有90%的相似性,与水稻基因组中的一个"核苷酸结合位点(NBS)-富亮氨酸重复(LRR)"型抗病基因的编码区有70%的相似性。根据该序列设计特异引物,建立SCAR标记,命名为SC-372。利用SC-372对54个四川省近年育成的小麦品种(系)进行检测,发现在15个抗病品种(系)中能特异扩增。进一步利用SC-372及前人报道的Yr17连锁标记VENTRUP/LN2对Yr17近等基因系及偏凸山羊草进行扩增比较发现,本实验建立的SCAR标记对小麦背景中的Yr17基因有更好的检测效率。因此可将SC-372用于分子标记聚合小麦抗条锈病基因的育种实践中。     

川麦107慢条锈性遗传分析和分子标记研究

通过配制杂交组合川麦107×川育12和川麦107×台长29,研究了小麦品种川麦107的慢条锈性遗传特性和分子标记,以期为该品种慢条锈性在新品种选育中的应用提供依据。两个组合F1代植株均表现感病,F2代感病、慢条锈植株呈15∶1分离,表明川麦107慢条锈性受2对隐性基因控制。用已知与Yr5、Yr15、Yr24和Yr26连锁的SSR标记Xgwm501-2B、Xgwm413-1B、Xgwm11-1B和Xgwm18-1B等检测后,没有扩增出相同的条带,表明川麦107可能不含上述4个基因。初步发现了与该品种2个隐性慢条锈基因紧密连锁的SSR标记,即Xgwm46-7B和Xgwm648-3D,其中,Xgwm46-7B位于7B染色体,Xgwm648-3D位于3D染色体,分别与慢条锈性基因相距15.9和20.6cM。     

小麦新种质YW243抗条锈病基因的染色体定位

为鉴定小麦新种质YW243的条锈病抗性基因,用条中31号小种接种,对YW243与中国春的杂种F2群体进行了抗性遗传分析,并利用SSR分子标记技术对抗性基因进行了染色体定位。结果显示,YW243的每锈病抗性在与中国春的杂交组合F1、F2分离群体中呈一对显性基因的遗传模式;经过对264对微卫星引物的筛选,发现位于2BL上的两对引物Xgwm388和Xgwm501能够在双亲和抗、感池之间扩增出特征带,并与抗性基因表现连锁,它们的遗传距离分别为27．9cM和23．5cM,说明抗病基因位于2BL染色体上。从系谱和抗谱分析,推测YW243的抗性基因不同于Yr5,可能是一个新的抗病基因或是Yr5的复等位基因。     

小麦抗条锈病基因Yr2的SSR标记

为了利用SSR技术寻找与小麦抗务锈病基因Yr2紧密连锁的分子标记,以近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ与感病的背景亲本Taichung29构建F2分离群体,进行了F2单株苗期抗条锈病鉴定。抗性分析表明,近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ中的抗条锈病基因是由单基因控制的。进一步用7B染色体上的45对SSR引物对抗、感亲本及171株F2分离群体进行SSR分析,筛选出一个与小麦抗条锈病基因Yr2紧密连锁的SSR标记WMC364-207 bp／201 bp。通过最大似然法计算,该标记与Yr2基因之间的遗传距离为5.6 cM。     

普通小麦“宁7840×Clark”RIL群体抗条锈病QTL分析(英文)

为了解小麦条锈病抗病基因在染色体上的位置,对源自小麦杂交组合宁7840×Clark的重组自交系(RIL)群体进行了抗条锈病QTL分析。结果表明,在染色体1BS上检测到一个主效的QTL即QYr-hwwg-1B。该QTL由抗病亲本宁7840提供,位于SNP标记Xsnp3620和Xsnp5435之间,区间长度为2.5cM,可解释55.8%的表型变异。根据宁7840的小种抗性推测QYr-hwwg-1B可能是由来自1B/1R易位系的抗病基因Yr9引起的。抗性基因Yr9、Yr10、Yr15、Yr24、Yr26、YrH52和YrAlp均位于小麦1B染色体短臂的一端,形成一个抗条锈基因簇,并与SSR标记Xgwm11紧密连锁。另外,有56个SNP标记与该标记区间共分离,可以用于小麦抗条锈基因精细定位图谱的构建及分子标记辅助选择育种。     

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。     

土耳其小麦种质条锈病抗性评价和抗病基因分析

为鉴定177份土耳其小麦种质对中国当前条锈菌流行小种的抗病性水平,分析其条锈病抗性基因的存在情况,在杨凌人工诱发病圃（CYR32、CYR33、CYR34）及江油和天水自然诱发病圃对供试材料进行了成株期条锈病抗性鉴定,选用小麦条锈菌致病型PST-Lab.1、PST-Lab.2、PST-V26.1在温室进行苗期分小种抗病鉴定,利用 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr15、 Yr17、 Yr18、 Yr26、 Yr29、 Yr30、 Yr32、 Yr36、 Yr46、 Yr76、和 Yr81共15个条锈病抗性基因的分子标记进行分子检测筛查。结果表明,全生育期抗病材料有10份,其中7份由已知基因介导,3份未检测到已知基因;对部分致病型失去抗性的全生育期抗病材料有40份,其中36份由已知基因介导,4份未检测到已知基因;成株期抗病材料有47份,其中37份由已知基因介导,10份未检测到任何已知基因。初步明确了供试土耳其小麦种质的条锈病抗性水平和可能携带的抗病基因,17份可能含有未知新基因的材料有待进一步研究分析。     

小麦品种贵州98-18抗条锈基因 YrG98的分子标记定位

为给小麦品种贵州98-18在抗条锈育种中的应用提供参考依据,利用分子标记对贵州98-18的抗条锈性进行了遗传分析。结果表明,在3DS染色体上发现了一个抗条锈基因,暂命名为YrG98。该基因与SSR位点Xgwm161和Xcfd79的连锁距离分别为3.9和4.2cM,很可能是一个新的抗条锈基因。     

ICARDA小麦种质抗条锈资源筛选和抗病基因分析

为给中国小麦抗条锈病育种筛选有效抗源,对203份来自ICARDA的小麦种质,利用杨凌人工病圃和天水、江油自然诱发病圃进行成株期条锈病抗性鉴定,利用条锈菌当前流行小种条中32(CYR32)和条中34(CYR34)在温室进行苗期分小种鉴定,利用 Yr5、 Yr9、 Yr10、 Yr15、 Yr17、 Yr18、 Yr26等抗条锈病基因已开发的分子标记进行基因检测。结果表明,203份材料中107份具有稳定的成株期抗性,31份苗期表现为专化抗性。从这些具有稳定抗病性的材料中,检测到抗条锈病基因 Yr9(51份)、 Yr10(2份)、 Yr17(30份)和 Yr18(56份),未检测到 Yr5、 Yr15、 Yr26;有12份抗条锈表现良好的材料未检测到任何基因,推测其可能携带未开发分子标记的已知基因或新基因。因此,这107份具有稳定抗性的材料可用于中国小麦抗条锈病育种,其中12份可能含有未知基因的材料有待进一步的遗传研究。     

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。     

小麦条锈病抗源材料筛选和抗条锈基因库组建研究

抗源材料是小麦育种的物质基础。为了提高我国生产用小麦品种抗条锈基因的丰富度，并为条锈菌越夏区和越冬区进行基因布局打下基础，1997～2002年间对国内外引进材料在我国常发易变区的陇南进行了6年的条锈病诱发鉴定。结果表明，携带我国尚未利用的Yr3b．46、Yr5、Yr10、Yr12、Yr15等有效抗条锈基因的载体品种和国际上认为具持久抗性的Flinor、Flanders等品种大多表现出良好的抗锈性，并从引进的其它品种资源中筛选出贵农21、92R137、红挑头、O．U．S．W8023、FENMAN、MO(W)499等一批高抗条锈病的材料。针对抗条锈材料农艺性状普遍较差的状况，还对如何有效利用抗源材料进行了探讨。     

Genetic analysis and molecular mapping of a stripe rust resistance gene in wheat–Leymus mollis translocation line M8926-2

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is one of the most widespread and destructive diseases of wheat crop worldwide. Growing resistant cultivars is the preferred method of controlling diseases, but only a few effective genes are available. M8926-2, a translocation line developed from interspecific hybridization between Leymus mollis and a common wheat genotype 7182, is highly resistant to the prevalent Chinese Pst races. In order to identify gene(s) for stripe rust resistance, M8926-2 was crossed with susceptible genotype Mingxian 169, and seedlings of parents and F₁, F₂, and F_2:3 progenies were tested with the most prevalent Pst race CYR32 under controlled greenhouse conditions. M8926-2 has a single dominant gene, designated as YrM8926, conferring all-stage resistance to CYR32. Genetic mapping was used to identify molecular markers linked to YrM8926. A linkage group of seven simple sequence repeat (SSR) markers was constructed for YrM8926 using 191 F_2-2 population plants and the gene was located on wheat chromosome 2DS. The wheat-L. mollis translocation line background of M8926-2 and disease assessments indicated that YrM8926 is originally derived from L. mollis. The stripe rust resistance gene and closely linked molecular markers should be useful for pyramiding with other genes to develop wheat cultivars with high-level and long-term resistance to stripe rust.     

305份国内外小麦种质条锈病与白粉病抗性鉴定与评价

为获得抗病小麦种质以促进其在育种上的应用,利用与抗条锈病基因和抗白粉病基因紧密连锁或共分离的分子标记对国内外的305份小麦种质进行检测。结果显示,携带 Yr10、 Yr15、 Yr18、 Yr26、 Yr46、 Pm8、 Pm21和 Pm34基因的材料分别为5、10、23、0、4、100、1、95份,占比依次为1.63%、3.28%、7.54%、0、1.31%、32.79%、0.33%、31.15%。携带上述抗性基因且表现出中抗水平以上的材料分别依次有2、3、7、0、3、59、1、62个,还有部分表现抗病的种质未检测到以上8个基因,其抗性可能由其他基因控制。本研究中没有一个种质材料同时携带两个多效抗病基因 Yr18和 Yr46,但 Yr18和 Yr46分别通过与 Yr10、 Pm8和 Pm34等抗病基因的组合,极大提高了品种的综合抗病能力,如CA0548( Yr18+ Yr10)、川麦42( Yr46+ Pm34)、Fr03717( Yr18+ Pm34)、鄂恩5号( Yr46+ Pm8),以上材料对条锈病和白粉病均具备中抗以上的抗性。因此,以后要充分发挥多效抗性基因的优势并培育兼抗性小麦品种。     

107个山东小麦品种抗条锈性评价及分子标记检测

为明确山东小麦品种对条锈病的抗性水平，选择条锈菌优势流行生理小种对107个山东小麦育成品种分别进行室内苗期抗性鉴定和田间成株期抗性鉴定，并利用与已知抗病基因(Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr36和Yr62)连锁的分子标记进行抗性基因检测。抗性鉴定结果表明，7个品种在苗期、25个品种在成株期对条锈菌生理小种具有中抗及以上水平，其中济宁13号表现为全生育期中抗，济麦262、烟农836、菏麦17等24个品种表现为成株期中抗或高抗。分子标记检测结果表明，携带Yr9、Yr10、Yr18和Yr62基因的品种分别有27、27、5和12个，未检测到携带Yr5、Yr15、Yr26和Yr36基因的品种。本研究还发现，2012年以前审定的山农18、德抗961、金铎1号等23个品种仍然具有较好的成株期抗性水平，而2012-2019年育成的20个品种中，仅济麦262和烟农836具有中抗及以上水平的成株期抗性。