禾谷类慢锈性、慢粉性及其遗传研究(Ⅰ)

利用抗病品种防治禾谷类锈病、白粉病是一项经挤简便且有效的防治措施,但是由于病菌存在复杂的生理专化,具有小种专化抗性的品种,往往易于丧失抗性,这促使人们越来越注意研究寻找其他类型的抗病性,达到较持久地保持抗病性的稳定,从而在禾谷类作物上发现所谓慢缓性抗性—主要是慢锈性和慢粉性,它为在生产上减低病害损失提供了有利的前景.     

鉴定麦类慢锈性的几种方法(综述)

麦类慢锈性是指麦株虽不能完全阻止锈菌入侵,但可减缓病害发展速度的一种抗病性,因而又有人称之为对锈病的减速抗性或一般抗性。经遗传研究和历史考察证明,慢锈性是多基因控制的,它在多种小种存在的情况下也是相当稳定的。因此,把慢锈性作为控制锈病的重要对策之一。     

小麦慢病性的遗传育种研究进展

小麦白粉病和锈病是危害小麦生产的主要病害，培育抗病品种是防治小麦白粉病和锈病最经济有效且环保的方法。慢病性通过成株期延迟病菌的侵染、生长和繁殖而表现出中等抗性．较小种专化抗性持久稳定。小麦慢锈性常由2～4个基因共同作用，慢务锈和慢叶锈分别由Yr和Lr基因复合系统（Yr或Lr基因与几个加性慢病基因互作）控制；慢白粉性表现为明显的数量性状特性，在小麦染色体中，有14对染色体与慢白粉性有关。慢病性的鉴定方法和指标尚无定论。一般认为．病程曲线下面积（AUDPC）较为可靠，而倒二叶严重度可作为简易指标。CIMMYT所采用的旨在聚合微效基因以提高小麦对锈病和白粉病的持久抗性的方法值得借鉴。     

一组小麦亲缘种对秆锈的反应

对具AABB染色体组的小麦属亚种及印度园粒小麦(具AABBDD染色体组)的一些春性材料进行了鉴定,以确定其对秆锈(Puccinia graminis Pers.:Pers.f.sp.tritci Eriks&Henn)的反应。本研究的目的是筛选可能的秆锈新抗源材料,并分析各种材料中已知秆锈抗性基因的同一性和未知秆锈抗性基因的最小数目。对美国农业部国家小谷类收藏处(USDA National Small GrainCo11ection)的164份材料用P.graminis tritici的35种分离菌种进行人工接种,把苗期的侵染型(IT)资料按感染程度进行分类,利用基因对基因概念箱栽设计确定了相应的抗病-无毒性基因对。在具AABB染色体组的材料中,可能的28个已知基因里,只有2个基因,即Sr9f和SrMCN属于35个不同的假定Sr基因之列,其余33个Sr基因与反应方式有关,这在以前未曾鉴别过。6份材料对所有秆锈分离菌种均表现抗性,有若干份材料对北美的秆锈优势小种具有抗性。印度园粒小麦不是抗秆锈Sr基因的良好基因源。     

小麦品种Roblin对叶锈病和秆锈病的抗性遗传

加拿大普通小麦(Triticum aestivum L.)栽培品种Roblin对叶锈病(Puccinia recondita Rob.ex.Desm.)和秆锈病(Puccinia graminis Pers.f.sp.tritici Eriks和E.Hemn.)均具有抗性。用Roblin同叶锈病易感品种Thatcher及秆锈病易感品系RL6071进行杂交以研究这种抗性的遗传。从每一杂交组合中随机选出一套F_6品系。在大田锈病圃中随机种植该品系及其亲本,再用叶锈病和秆锈病分离混合物进行人工接种并鉴定锈病反应。用叶锈病和秆锈病专化小种对同样的材料进行了接种试验。结果表明,Roblin携带有抗叶锈病的基因Lr1、Lr10、Lr13、Lr34和抗秆锈病的基因Sr5、Sr96、St11。另外,Roblin也可能携有Sr7a和Sr12。在Thatcher背景下.Lr34的存在有助于提高对秆锈病的抗性;Roblin也同样有这种情况。     

慢锈型抗性及其在育种中的应用

慢锈性(Slow—rustng resistance)是植物对锈病的一种抗性,对此,1970年已有报道和描述。燕麦、大麦、普通小麦、玉米、黍、饲用黑麦草和鸡脚草对叶锈、秆锈菌的抗性即属此类。小麦的慢叶锈抗性限制着病原菌的变异。在病害发展过程中,不表现褪绿或过敏性反应。具有这类抗性的植株因抑制着病原菌的扩展,因而病害发展速度明显低于易感品种植株。慢锈型抗性是众多因素共同作用结果的表现。例如,对抗病品种,病原菌很少穿透寄主植株组织,病害潜伏期延长,病斑小而少,夏     

小麦秆锈菌夏孢子数量与发病率之间的关系

1955年以来,北美春小麦区再没有发生过秆锈病大蔓延(A. P. Roelfs,1978).秆锈病(致病菌:Puccinia graminis Pers. f.sp. Tritici)的有效控制是将根除伏牛花与利用寄生植物抗性相结合的结果.尽管上述地区秆锈病已被持续有效地控制了29年,但对于这种锈病的"专化"抗性或"垂直"抗性而言,一般则很难称其为持久抗性.有关解释小种专化抗性的研究不多,说法不一,总的认为,多基因抗性和特定的基因组合是持久抗性的基础.     

2007-2008年我国小麦秆锈菌小种种群结构及其对Ug99抗性新种质的毒性分析

为明确我国目前小麦秆锈菌小种种群结构,利用复合鉴别寄主体系对2007-2008年采于黑龙江、四川和云南等地的59个菌株进行了小种鉴定,共鉴定出21C3CTH、21C3CFH、21C3CPH和34MKG四个小种。其中21C3CTH为优势小种,出现频率为72.9%,未发现新的小种和Ug99。利用47个Sr单基因系测定了21C3CTH和21C3CFH等的毒力谱,将我国优势小种与Ug99的毒力谱进行了比较。结果表明,Ug99能够克服Sr5、Sr9e、Sr11、Sr21、Sr30、Sr31、Sr38等我国大多数有效抗秆锈病基因,对我国小麦生产具有潜在威胁。利用我国优势小种21C3CTH、21C3CFH和34MKG对从CIMMYT引入的131份抗Ug99的小麦材料进行了成株期抗性鉴定。结果表明,有近30％的材料只对其中一个或两个小种具有抗性或者全无抗性;有92份材料对全部供试小种具有良好的抗性,可做为今后育种的抗源材料。     

麦类作物慢锈性遗传

人们了解禾谷类慢锈性已经好多年了。但是直到1953—1954年秆锈病大流行摧毁了普通小麦和硬粒小麦以后,人们才充分认识到它的价值。近10年来,植物育种家和植物病理学家     

西藏地方小麦品种曲白春的抗条锈性遗传分析

为了明确曲白春的抗条锈性遗传规律,并为其在抗病育种中的合理利用提供理论指导,本研究以曲白春与川麦28构建遗传分析群体,以曲白春与中国春构建等位分析群体,用CYR33温室条件下苗期人工接种遗传分析群体,用混合流行优势小种大田条件下成株期人工诱发接种遗传分析群体和等位分析群体,同时对曲白春的抗条锈性进行遗传分析,并用小麦抗条锈基因Yr18的特异性分子标记对曲白春进行分子检测。结果表明,曲白春苗期对CYR33的抗性由一对显性基因控制,成株期对小麦条锈菌的抗性由2对独立显性核基因控制,即由小麦抗条锈基因Yr18和一对未知的小种专化性抗条锈基因控制。     

小麦高温抗条锈性表达与蛋白质合成的关系

小麦高温抗条锈性是一种在相对高温下表达的非小种专化抗病性,以典型高温抗条锈品种小偃6号为试材,研究了高温抗条锈性表达与蛋白质合成的关系。小偃6号小麦叶片接种条锈菌(Puccinia striiformis)CY29小种后,常温(14～16 ℃)培养,寄主呈亲和反应,显症后移入高温(21～22 ℃)下继续培养,诱导了高温抗锈性,表现不亲和反应。蛋白质体内合成试验发现接种苗移入高温下处理24 h后,接种叶中标记氨基酸掺入率分别增至未经高温处理的接种叶的1.51倍和高温处理的未接种叶的1.42倍。Poly(A     

小麦抗叶锈育种述评

抗叶锈育种已成为世界上大多数地区的一个重要课题,抗病品种在叶锈病防治中起着主要作用。然而,叶锈菌的生理专化性可使叶锈菌能侵害以前的抗病品种。和秆锈病、条锈病一样,叶锈小种已威胁到许多小麦品种抗性的稳定性。切斯特(1946)在叶锈专著中指出,十九世纪九十年代后期被列为高抗品种的Turkey,在1938年成为美国俄克拉何马州和堪萨斯州最感病的品种之一。Turkey变为感病的原因,在于能克服该品种抗性的叶锈变异型日益增多。 Kanred是最早的抗叶锈品种之一,该品     

野生提麦抗病性与抗虫性评价

小麦野生亲缘种是重要的抗病虫害基因源。对收集的野生四倍体小麦种提莫菲维麦 小麦瘘蚊、小麦卷叶螨及６种叶病（叶锈、秆锈、条锈、白粉病、褐斑病和壳针孢疱病）反应的评价，所有受测项目中，提麦对壳针孢疱病具有抗性，对褐斑病具有很高的抗病百分率。对４种专性真菌抗性检测，显然叶锈抗性频率同于条锈、秆锈和白粉病的抗性频率。对小麦瘿蚊生物生物型Ｄ型和小麦卷叶螨抗性检测的百分率占总测定材料的９１％和２７％；当用小麦     

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.     

小麦品种Roblin对叶锈病和秆锈病的抗性遗传

加拿大普通小麦栽培品种Ｒｏｂｌｉｎ对叶锈病和秆锈病均具有抗性。用Ｒｏｂｌｉｎ同时锈病易感品种Ｔｈａｔｃｈｅｒ及秆锈病易感品系ＲＬ６０７１进行杂交以研究这种抗性的遗传。从每一杂交组合中随机选出一套Ｆ６品系。在大田锈病圃中随机种植该品系及其亲本。再用叶锈病和秆锈病分离混合物进行人工接种并鉴定锈病反应。用叶锈病和秆锈病专化小种对同样的材料进行了接种试验。结果表明，Ｒｏｂｌｉｎ携带有抗叶锈病的基因Ｌｒ１，     

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。     

小麦种质新闻

据《CropScience》1983年23卷(5—6月)报道,美国亚利桑那农试站于1980年发放了抗锈种质AZ-MSFRS-82RR。该种质是用雄性不育系通过简单循回选择,在叶锈、秆锈和条锈流行地区选育而成。预计它可作为非专化抗性(水平)抗源。     

香蕉枯萎病菌pgx4基因的克隆与序列分析

为了解pgx4基因在尖孢镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间的致病力差异的关系,以尖孢镰刀菌古巴专化型1号生理小种和4号生理小种的基因组DNA和cDNA为材料,采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的pgx4基因,并对扩增产物进行克隆测序后再用生物信息学软件对序列进行比对分析.结果表明:2个生理小种pgx4基因的开放阅读框均为1 395 bp,编码465个氨基酸,且前17个氨基酸均构成该基因的信号肽.通过DNAStar 7.1比对发现,尖孢镰刀菌古巴专化型2个生理小种pgx4基因的核苷酸序列存在25个碱基的差异,而其编码的465个氨基酸中,也有3个氨基酸不同,分析这些核苷酸序列和氨基酸序列的差异可能与尖孢镰刀菌古巴专化型1号生理小种和4号生理小种在侵染蕉类不同栽培种时的识别专性寄主机制有一定关系.     

携带抗秆锈病基因的小麦近等基因系

携带抗秆锈病(Puccinia graminis f.sp.trtici Eriks.& Henn)单基因的小麦(Triticum aestivum.)近等基因系(NIL),在遗传学、植物病理学和生理学研究中很有用途。培育出一种感染秆锈病、对日照长度不敏感的基因型,在培育近等基因系时,用作轮回亲本。共产生38个近等基因系,并用9个秆锈病菌生理小种进行测试。其中19个近等基因系携带在鉴定位点上已编码的抗秆锈(Sr)基因,另19个近等基因系所携带的基因,与鉴定位点的关系尚不清楚。在后面这组中,已有7个基因与已编码的那些基因表现不同。剩下的12个近等基因系,要么就表现出携带有已编码基因的反应,要么就是鉴定试验还未完成,其中7个近等基因系对所有9个秆锈病菌小种表现抗性。除1个以外,所有近等基因系均携带有从其亲缘材料中转育到普通小麦上的基因。     

陇南小麦主要生产品种成株期抗条锈性研究

为了探索小麦抗条锈性和条锈病控制的规律,对甘肃陇南25个小麦主要生产品种进行了成株期抗条锈性研究.结果表明,25个主要生产品种中有免疫品种2个,高度慢锈品种16个,中度慢锈品种4个,低度慢锈品种2个,中度感锈品种1个.有14个品种生育期间在感病反应型的基础上出现抗病的反应型,表现出成株高温抗性的某些特征.在推广5年以上的品种中有7个品种保持抗性的稳定性.里勃留拉、斯汤佩利已种植30年,病情指数仅为0.13%和0.28%,可确认为具持久抗性;兰天11号、兰天12号已种植10年,病情指数为0.78%和1.71%,也可能具有持久抗性.本研究结果提示,在生产上利用多种抗性类型以及选育具有复杂遗传背景的品种,将有利于小麦条锈病的控制.