陕西省小麦白粉菌毒性结构及主栽小麦品种抗性基因的初步分析

为了解陕西省小麦白粉病菌毒性结构以及主栽小麦品种的抗白粉病基因状况,分别从关中和陕南地区的23个市、县采集白粉病标样,利用32个已知抗病基因品种(系)进行苗期毒力频率测定.同时在6个不同生态区对已知抗病基因品种的成株期抗病性进行了监测.结果表明,V1、V2、V3a、V3b、V3c、V3d、V3f、V5、V6、V8、V17、V2+Ta、V4+8、V1+2+19、V"Era"苗期毒力频率均在60%以上,成株期Pm3d、Pm5、Pm"Era"、Pm7、Pm21、Pm4+8在2个生态区表现感病.由此推断,陕西省优势毒性基因谱为V3d、V5、V"Era"、V4+8.已知抗白粉病基因Pm13、Pm2+Mld、Pm4b+Mli、Pm"XBD"成株期在不同生态区均表现抗病,且苗期毒力频率很低,应在小麦抗病育种中加以有效利用.陕西省主栽小麦品种抗病基因初步分析结果表明,武农148、远丰175、远丰139可能分别含有Pm8、Pm21、Pm17等抗病基因,其他6个品种抗病基因尚不明确.     

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。     

2016-2017年陕西省小麦区试品种（系）综合抗病性鉴定与评价

为了解2016-2017年陕西省区试的137份小麦品种(系)对条锈病、白粉病和赤霉病的综合抗病水平,以当前我国小麦条锈病主要流行小种CYR32、CYR33和CYR34混合菌株、小麦白粉菌混合菌株和小麦赤霉病强致病力菌株为病原,对区试品种(系)进行成株期人工接种鉴定。结果表明,137份区试材料中,有2份材料对条锈病、白粉病和赤霉病兼具抗性,占供试材料的1.5%,分别为西农238和西农928;6份材料对条锈病和白粉病兼具抗性,占供试材料的4.4%;对条锈病、白粉病和赤霉病表现高抗的材料（含免疫/近免疫）分别占供试材料的34.3%、2.9%和0.7%,中抗品种分别占35.0%、4.4%、33.6%,中感品种分别占21.9% 、8.0% 、30.7%,高感品种分别占8.6%、84.7%、35.0%。陕西省区试小麦品种（系）对条锈病的抗性整体较高,对白粉病和赤霉病的抗性相对较差。     

小麦已知抗白粉病基因在河南的抗性评价及Pm2基因的标记追踪

为了明确已知抗白粉病基因在河南省小麦品种中的有效性,用采自河南省主要麦区的7个白粉病菌株(YuⅠ～YuⅦ)对39份含已知抗白粉病基因的小麦品种进行苗期接菌鉴定.结果表明:Pm1、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm5a、Pm7、Pm8等基因对多数白粉病菌株抗性较差,Pm2、Pm4b、Pm6、Pm12、Pm17、Pm18、Pm19、Pm22、Pm24等基因对于少数菌株表现感病,Pm3f、Pm4a、Pm5(Mli)、Pm13、Pm16、Pm20、Pm21、Pm23等基因对全部菌株均表现抗病.聚合基因材料Maris Dove、Normandie和Arthur对7个白粉菌株均表现感病;而材料CI12632、Maris Huntsman 抗性表现良好.利用Pm2基因的SSR标记Xcfd81对这5个聚合材料进行检测,结果显示,标记Xcfd81在CI12632、Maris Huntsman中可以检测到与Pm2基因相同的特异带,而在Maris Dove、Normandie和Arthur中检测不到.     

杂交小麦杂种一代白粉病抗性表现规律的研究

为探讨杂交小麦杂种一代白粉病的抗性表现规律,以陕西不同地区小麦白粉病流行菌种做菌源,通过田间和苗期接种,对9份抗、感白粉病小麦亲本材料和9份大田感病品种及其杂交F1代进行抗病性鉴定,并结合SCAR和SSR分子标记进行了检测.结果表明:(1)以N95175、N9209为亲本的杂交F1含有Pm21基因,苗期和成株期抗病性均很好,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合显性遗传,其抗病性主要由显性单基因控制.(2)以N9134、N9227A为亲本的杂交F1含有PmAS846基因,成株期抗病性较好,苗期大部分表现抗病;以N9227A为亲本的杂交F1中有40%的杂交组合表现中感,该抗性基因不完全符合单基因显性遗传,其表达在一定程度上受遗传背景及环境的影响.(3)中国春为苗期感病、成株期抗病材料,其与抗病亲本杂交F1代的抗病性接近或略高于抗病亲本;与感病品种杂交F1代的抗病性介于双亲之间.(4)白粉病遗传属于细胞核遗传,正反交F1代苗期抗病性无明显差异,杂交种的抗病性与双亲相关.因此, 在组配小麦强优势杂种组合时应尽量选用抗病的品种作为亲本之一,并考虑慢病性品种的应用.     

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。     

小麦白粉病抗性基因在山西省的有效性评价

为明确小麦白粉病抗性基因在山西省的有效性,在温室条件下,通过闭囊壳释放子囊孢子侵染麦苗发病,利用28个已知抗病基因品种(系)对分离自山西省不同生态区的166个小麦白粉病菌株进行了毒性基因频率测定.结果表明,毒性基因V4a、V4b、V13、V20、V21、VXBD、V2+6、V4+8、V2+Mli、V4b+Mli、V5+6、V1+2+9的出现频率为3.6%～29.7%,其对应抗性基因Pm4a、Pm4b、Pm13、Pm20、Pm21、PmXBD、Pm2+6、Pm4+8、Pm2+Mli、Pm4b+Mli、Pm5+6、Pm1+2+9为目前山西省小麦白粉病菌的有效抗病基因,可供转育利用;毒性基因V1、V2、V3a、V3d、V3f、V6、V17、V19、V2+Ta的出现频率为38.6%～79.4%,其对应抗性基因Pm1、Pm2、Pm3a、Pm3d、Pm3f、Pm6、Pm17、Pm19、Pm2+Ta的利用价值已下降;毒性基因V3b、V3c、V3e、V5、V7、V8的出现频率为92.5%～98.7%,其对应抗性基因Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm5、Pm7、Pm8单独使用无利用价值.对各抗性基因在山西省小麦三个生态区的有效性差异分析认为,各生态区应针对毒性基因的变化动态结合农艺性状选择选用合适的抗性基因进行转育.     

杂交小麦强优势组合抗白粉病基因的定向导入与改良研究初报

为创制杂交小麦白粉病抗性定向改良育种新体系,以白粉病抗源材料N95175、N9134为抗病种质,以强优势杂交小麦新品种"西杂一号"和"西杂五号"的亲本为受体,以陕西不同地区小麦白粉病流行混合菌种为菌源,对供试材料亲本、杂种F1代和回交后代材料进行了苗期和成株期抗性鉴定,并利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记、抗白粉病基因PmAS846紧密连锁的SSR标记作为抗病性定向选择分子标记进行了抗病性鉴定。结果表明,以N95175、N9134为亲本的杂种F1含有Pm21基因或PmAS846基因,苗期和成株期均表现为高抗,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合杂种优势表现显性假说,其抗病性主要由显性单基因控制。研究同时表明,仅凭借表型鉴定结果盲目性较大,表型鉴定和分子标记鉴定相结合准确率较高。     

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。     

小麦品种(系)的白粉病抗性鉴定及分子标记的实用性评价

为评价抗白粉病基因分子标记在标记辅助育种中的实用性,以含已知抗白粉病基因的材料为对照,对来源于我国11个小麦主产省份的145个小麦品种(系)进行了苗期白粉病抗性鉴定,并检测了9个小麦抗白粉病基因的分子标记Xcfd81-5D(Pm2)、Pm4a/b(Pm4)、Xwg996(Pm6)、LAG95(Pm8Pm17)、CAU196(Pm12)、UTV14(Pm13)、Xgwm159-5B(Pm16)、Pm21D/E(Pm21)和Xgwm337(Pm24)在上述材料中的扩增情况。结果表明,在供试材料中,Pm8基因的分布频率达52.4%,但该基因已丧失抗性;Pm2、Pm4、Pm6、Pm12、Pm13、Pm16、Pm17、Pm21和Pm24基因抗性好,但在供试材料中的分布频率仅介于0~9.7%。抗性达高抗以上水平的品种含有的抗病基因主要为Pm2、Pm21和Pm24;有些抗病品种的遗传基础尚不清楚。根据抗性和分子鉴定的一致性差异可将供试小麦品种(系)分为4种类型:(Ⅰ)分子标记检测和表型鉴定均为阳性;(Ⅱ)表型鉴定呈阳性,但分子标记检测为阴性;(Ⅲ)分子标记检测呈阳性,但表型鉴定为阴性;(Ⅳ)分子标记检测和抗性鉴定均为阴性。分子标记可用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型材料中目标基因的选择,而无法用于Ⅲ型材料。表型和分子标记检测符合度高的分子标记UTV14(Pm13)、Pm21D/E(Pm21)实用性好。上述结果为开展抗白粉病分子育种提供了重要的参考。     

我国主要麦区101个小麦品种（系）的抗白粉病基因推导

为了明确当前我国小麦品种（系）中抗白粉病基因的组成,利用基因推导法对来自我国主要麦区的１０１个小麦生产品种、区试品系和高代品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系具有有效的抗白粉病基因;近１／３的高代品系含有有效的抗白粉病基因。供试小麦生产品种和区试品系及高代品系中具有已知的抗白粉病基因主要有Ｐｍ４ｂ、Ｐｍ８、Ｐｍ２＋Ｍｌｄ、Ｐｍ４ａ、Ｐｍ２、Ｐｍ２＋６、Ｐｍ３０ 等。     

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。     

139份大麦种质材料苗期和成株期抗白粉病鉴定评价

为给培育大麦持续性抗白粉病品种提供有价值的抗源,利用7个大麦白粉病菌优势小种,在实验室条件下分别接种139份大麦品种(系),进行苗期抗性鉴定,同时于2009-2011年度在云南保山对参试品种(系)进行田间成株期抗性鉴定,并考查成株期抗病材料的农艺性状.结果表明,参试品种(系)在苗期对7个优势小种表现出48个不同的抗性反应谱,13个大麦品种(系)能抗所有参试的优势小种,22个大麦品种(系)能抗4～6个优势小种.25个大麦品种(系)具有成株期抗病性.大麦苗期抗性与成株期抗性并不完全一致,但苗期抗优势小种数较多的材料中,成株期表现抗性的也较多,5个苗期抗所有优势小种的大麦品种(系)均表现出成株期抗性.25个成株期抗病品种(系)中18个为二棱皮大麦,7个为多棱裸大麦,它们株高、穗长、穗粒数扣千粒重的变异系数较大,二棱皮大麦株高、穗长、穗粒数和千粒重的变异系数分别为10.3％、15.0％、12.0％和20.6％,多棱裸大麦分别为18.3％、26.4％、19.5％和22.8％.     

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。     

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。     

陕西小麦地方品种白粉病抗性的遗传分析

为给小麦抗性育种提供更多的种质资源,通过连续三年白粉病抗性鉴定,筛选出了7份对白粉病表现高抗的陕西省小麦地方品种,它们分别为阴山小白麦、芒麦、矮秆芒麦、白葫芦、大红头、红油麦、红麦.用这7个地方品种分别与感病品种杂交,对其杂种后代进行抗病性遗传分析.结果表明,阴山小白麦、芒麦、矮秆芒麦、红油麦、红麦各含有3对隐性抗白粉病基因,白葫芦含有1对隐性抗白粉病基因,大红头含有两对显性互补抗白粉病基因.