甘肃省26个春小麦品种（系）苗期抗条锈基因分析及成株期抗病性评价

为明确甘肃省部分春小麦品种(系)苗期所含抗条锈基因,选用来自中国、印度等国家的24个具有不同毒性谱的条锈菌单孢菌系,分别接种于26个甘肃春小麦品种(系)及30个已知基因的载体品种上,进行苗期抗条锈病评价,并结合系谱分析推导苗期抗条锈基因.初步分析结果表明,银春8号等19个品种(系)含有Yr1及未知抗病基因,其余品种(系)含有未知抗病基因.成株期在甘肃陇南的田间抗条锈病评价结果显示,定西43可能具有成株抗病性,定E301、定9873、定鉴5、陇春26、陇春24、定西39、临麦30、宁9415具有慢条锈性.聚类分析与基因推导结果基本一致.     

70份小麦品种(系)抗条锈病基因推导及检测

为了给小麦品种的合理布局和小麦条锈病防控提供参考信息,选用我国当前流行的条锈菌混合小种对70份小麦品种(系)进行成株期抗条锈性鉴定,利用基因推导的方法对供试品种(系)所含的基因进行分析,结合系谱信息,并采用分子标记进行已知抗病基因验证。结果表明,对条锈菌混合小种(CYR34、CYR33、CYR32、CYR31、CYR30、CYR29、CYR17和Su-1)表现免疫和近免疫的品种(系)有24份,占供试品种(系)的34.29%;表现高抗和中抗的品种(系)有17份,占24.29%。说明供试小麦品种(系)对当前流行条锈菌混合小种具有良好的成株期抗性,可用于品种布局。基因推导分析结果表明,供试小麦品种(系)中18份携带抗条锈病基因 Yr21,20份含 Yr3,11份含 Yr1,8份含 Yr5,3份含YrSD, 3份含 Yr32,6份含 Yr10,1份(烟836)含有YrSu,1份(金禾9123)含有 Yr26。分子标记检测结果表明,供试小麦品种(系)携带的抗性基因分别为 Yr5(11份)、 Yr9(2份)、 Yr10(9份)、 Yr15(1份)和 Yr26(4份)。由于遗传背景和遗传距离等因素,分子标记检测和基因推导结果不完全一致。     

黄淮麦区小麦新品种(系)抗条锈水平与抗病基因分析

了解黄淮麦区近几年小麦育成品种(系)对条锈菌主要流行小种的抗性表现及其抗条锈病基因的分布状况,利用当前流行的条锈菌小种条中32、条中33和条中34,对近年参加审定的150份小麦品种(系)进行苗期分小种鉴定,同时分别在杨凌设置人工接种病圃,在天水和江油设置自然诱发病圃,进行成株期抗条锈性鉴定,并结合 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr17、 Yr18、 Yr26和YrSP等8个已知抗条锈病基因的分子标记进行分子检测。结果表明,在150份材料中,47份表现为成株期抗性(占31.3%),31份表现为慢锈性(占20.7%),未发现具有全生育期抗锈病材料,其余材料均表现感病;11份材料检测含有 Yr7(占7.3%),104份检测含有 Yr9(占69.3%);13份检测含有 Yr17(占8.7%);10份同时检测到含有 Yr9和 Yr17(占6.7%);3份同时检测到含有 Yr9和 Yr18(占2%);2份同时检测到含有 Yr9、 Yr17和 Yr18(占1.3%),含有 Yr7和 Yr17, Yr7和 Yr9, Yr9和YrSP的材料各1份(占0.7%),未检测到含有 Yr5、 Yr10和 Yr26的材料,可能个别品种携带抗条锈病新基因。以上结果说明,黄淮麦区小麦品种(系)综合抗性较10年前已获得大幅度提高,其抗性主要来自于基因组合,如 Yr17、 Yr18与其他基因组合会增强小麦抗性。部分具有良好抗性的材料的抗性基因有待进一步遗传解析。     

西藏青稞和小麦品种的条锈病抗性鉴定

为明确西藏青稞、小麦品种的条锈病抗性水平,以合理利用抗病品种防控条锈病,采用常规接种法,利用当前西藏大麦条锈菌的流行菌系PSH1和PSH2、小麦条锈菌的流行小种CYR33和CYR32,分别对供试的15个青稞、26个小麦品种在温室进行苗期、成株期抗条锈病鉴定,并分析其抗性水平与抗性类型。结果发现,15个供试青稞品种中,仅喜马拉21号对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2兼具苗期和成株期抗性,15个均对小麦条锈菌小种CYR33、CYR32表现抗病。26个供试小麦品种中,19个对小麦条锈菌小种CYR33和CYR32兼具苗期抗性和成株期抗性,所有供试小麦对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2均表现抗病。     

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。     

中国小麦农家品种抗条锈性评价及抗病品种的遗传分析

为了解小麦抗病品种的基因背景和遗传特点,采用中国目前的条锈菌优势小种对60个小麦农家品种进行了苗期和成株期抗条锈病鉴定.苗期鉴定发现,有13个品种对8个条锈菌优势小种中的4个或4个以上小种表现抗病,其中白老芒麦(甘地806)、圆籽糙(豫327)、大籽糙(豫331)、疙瘩糙(豫398)对6～7个小种表现出抗病,而且多表现免疫～高抗;成株期鉴定发现有38个农家品种对所有小种表现抗病,并且病情指数低于10,很多苗期感病的品种在成株期表现抗病.在抗条锈鉴定的基础上对抗病性较好的品种圆籽糙(豫327)和疙瘩糙(豫398)进行了抗条锈性遗传分析.对亲本、F1、F2、BC1代接种条锈菌优势小种,根据F1代的抗性表现和F2代、BC1代的抗感分离情况,初步明确圆籽糙对条中29号的抗性由两对显性基因互补作用控制,疙瘩糙对条中32号的抗性由一对隐性基因控制.     

小麦抗条锈基因Yr10的抗病通路研究

小麦抗条锈病基因 Yr10作为全生育期抗性基因,对国内大部分的条锈菌生理小种表现抗性,为探究 Yr10介导的抗病通路,以小麦AvocetS(AvS)和其近等基因系AvS Yr10NIL(AvS+ Yr10)为材料,接种条锈菌CYR31后分别构成亲和与非亲和体系,通过分析含有抗病基因 Yr10非亲和体系中的信号分子变化,比较非亲和与亲和体系中抗病过程相关基因的表达差异和功能,进而解析 Yr10的抗病通路。结果表明,在含有抗病基因 Yr10的非亲和体系中, RAR1、 HSP90和 SGT1可能参与抗病基因(R)激活下游的抗病通路。R基因的激活引发活性氧在接菌后早期迅速积累,同时内源SA水平在接菌后出现高峰,随后寄主细胞迸发活性氧,并引起下游病程相关基因 PR1表达显著上调,促进植物细胞的坏死,表现为过敏性坏死反应(HR)。总体来说, Yr10的抗病通路为通过R基因的激活后引发SA信号分子,进而影响活性氧的积累,最终诱导下游PR基因的表达和HR反应的发生。     

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。     

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。     

134份四川小麦品种(系)的条锈病抗性评价

小麦条锈病是四川小麦生产中的第一大病害。为了系统掌握四川小麦品种和后备品系的条锈病抗性水平,给四川乃至全国小麦抗条锈病育种及品种的合理布局提供参考信息,利用7个条锈菌流行小种对134份四川审定品种和后备品系的苗期和成株期条锈病抗性进行鉴定。结果表明,四川小麦品种(系)在苗期对7个条锈菌小种CYR31、Su11-7、CYR29、Su11-4、CYR32、CYR33和V26(新致病类型)的抗性频率分别为92.4%、92.5%、89.3%、89.4%、87.3%、85.0%和82.8%;其中,76份品种(系)抗所有小种,占56.0%;此外,条锈菌新致病类型V26对四川小麦品种(系)的毒性已经超过当前的优势小种CYR32和CYR33。根据抗谱分析结果,将所有品种(系)分为四大类。其中,66.4%的品种(系)为全生育期抗性,17.9%为成株期抗性,9.7%表现为苗期抗性,6.0%表现为感病。表明四川小麦品种(系)整体抗性水平较高,但抗病类型相对单一。因此,需要进一步拓宽抗源,提高抗病基因的多样性;同时应逐步开展全生育期抗病基因和成株期抗病基因聚合育种,以提高品种抗病的持久性。     

中国小麦主栽品种抗条锈性评价与基因分析

为给全国小麦条锈病大区流行的预测预报和综合防控提供数据支持,在陕西杨凌设置当前流行小种CYR32和CYR33的混合病圃,在甘肃天水设置自然发病圃,对74个主栽小麦品种进行连续两年成株期抗病性鉴定,同时对其进行苗期室内分小种(CYR32和CYR33)和田间自然发病状态下的鉴定;分别选用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈病基因的分子标记进行基因检测。抗病鉴定结果显示,参试的74个小麦主栽品种中,无全生育期抗病品种,4个成株期抗病品种,10个在杨凌成株期抗病的品种在天水自然小种圃中有不同程度的感病;分子检测结果显示,参试小麦品种中24个品种含Yr9,4个品种带有Yr17,5个品种带有Yr26,未发现含Yr5、Yr10、Yr15和Yr18的小麦品种。这一结果表明,当前我国大面积种植的小麦品种抗条锈病水平整体较低,且抗病基因较单一,存在小麦条锈病在条件适宜时大面积流行的风险,必须进一步加强病害预警预报。     

四川盆地小麦品种（系）抗条锈性鉴定与评价

为明确四川盆地小麦品种(系)抗条锈性水平和抗病基因分布状况,对该地区23个当前主栽小麦品种和44个品系进行了苗期分小种和成株期混合小种抗锈性鉴定,并结合分子检测、抗谱测定和系谱追踪等方法,综合分析了供试品种抗条锈性相关基因。结果表明,供试小麦品种(系)中,10份具有全生育期抗性,22份具有成株期抗性,35份表现感病,其中超过60%的主栽品种不具抗锈性;19份可能携带Yr26;7份可能携带Yr26+?基因组合("?"表示未知基因)。四川盆地当前小麦品种(系)抗条锈性整体水平下降与条锈菌新致病型小种有关,应引起有关小麦育种单位和生产部门注意。     

小麦品种绵麦37对条锈病和白粉病的抗性

为了解小麦品种绵麦37在当前生产和抗病育种上的利用价值,通过室内和田间试验,对该品种进行了苗期和成株期的条锈病和白粉病抗性鉴定和评价。结果表明,在苗期接种的846份采自甘肃省不同地区及邻近周边麦区的条锈菌样中,51份菌株对绵麦37具有致病性,占总菌样数的6.03%;所用的条锈菌样中,生理小种及致病类型包括CYR33、CYR32、Su11-2、Su11-3、Su11-4、HY8、HY9、HY4、G22-9和G22-14,这些小种及致病类型主要分布在甘肃、四川及陕西等地,尤以四川、甘肃陇南等地出现频率较高。在成株期随着以G22-9和G22-14为代表的贵农类群出现频率的进一步升高,绵麦37已逐步在甘肃陇南田间丧失抗条锈性,但对白粉病抗性表现较好,尚可作为抗源材料进一步利用。     

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。     

以色列地中海沿岸野生二粒小麦苗期抗条锈性的鉴定与分析

为进一步挖掘新的小麦抗条锈病种质资源基因,利用流行于中国和以色列的4个小麦条锈病生理小种对以色列地中海沿岸相对较湿润的Beit-Oren、Bat-Shelomo以及Givat-Koach地区的野生二粒小麦30个基因型,分别进行了苗期抗条锈性鉴定,并分析其抗锈性差异.结果表明,来源于地中海沿岸3个地区的野生二粒小麦中有7个基因型对不同条锈病生理小种表现出了抗性水平,其中来自于Bat-Shelomo群体的基因型6-22,对国内流行生理小种条中32和以色列流行生理小种5006均表现出了较强的抗性,可作为新抗病基因材料加以研究和利用.     

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。