89份河北、山西小麦品种抗条锈性评价及抗条锈病基因检测

为明确北部麦区河北、山西育成品种对中国小麦条锈病的抗性水平及部分已定位抗条锈病基因的分布状况, 利用小麦条锈菌当前优势小种CYR32、CYR33和CYR34对89份来自河北、山西的小麦品种在温室进行苗期分小种抗性鉴定, 在小麦条锈病不同流行区甘肃清水、四川郫县、湖北荆州设置鉴定圃进行成株期抗性鉴定; 采用与部分已知基因紧密连锁的分子标记进行抗病基因检测。结果显示, 苗期仅‘长4640’‘晋麦91号’‘科农2009’3份品种对CYR32、CYR33和CYR34均表现抗性; 在甘肃清水、四川郫县、湖北荆州鉴定圃中抗病材料的比例分别为39.33%、24.72%和58.43%, ‘长4640’和‘晋麦91号’为全生育期抗性。通过6个已知抗条锈基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26 对89份小麦品种进行分子标记检测, 结果表明, 13份品种检测到Yr9标记, 2份检测到Yr18标记, 未检测到Yr5、Yr10、Yr15和Yr26。以上结果表明, 河北、山西小麦品种对越冬菌源基地的条锈菌的抗性水平很低, 同时成株期抗性基因的利用率低, 今后应加强对新抗病基因的利用, 育种过程中尽可能在不同流行区进行异地鉴定。     

临麦系列春小麦品种抗条锈性分析

小麦条锈病是发生于甘肃省临夏州小麦生产上的最主要病害,种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。作者于2013年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州低温温室和甘谷试验站进行了苗期、成株期分小种接种鉴定,并于2010-2014年对临麦系列春小麦品种‘临麦32号’~‘临麦36号’在甘肃省不同生态区的8个试验点进行成株期抗条锈性分析,结果表明:春小麦品种‘临麦32号’苗期对所有供试菌系均表现感病,成株期对CYR29和CYR32表现中抗-中感;‘临麦33号’除对CYR29苗期表现免疫、成株期表现中抗-中感外,对其余供试菌系均表现感病。对自然诱发的条锈病,两品种也表现感病;‘临麦34号’和‘临麦36号’除对新菌系G22-9、G22-14表现感病外,对其余菌系表现抗病,但自2013年开始两品种在田间也表现感病;‘临麦35号’全生育期对接种及自然诱发的条锈菌均表现抗病。苗期选用24个国内外供试条锈菌单孢菌系进行基因推导分析,发现供试临麦系品种抗性谱与已知基因载体品种的抗性谱均不一致,初步推测供试临麦系品种含有未知抗条锈基因。     

甘肃陇南中梁系列冬小麦品种抗条锈病性分析及利用

种植抗病品种是防治小麦条锈最经济有效且有利于环境保护的措施。2016年-2018年,在甘肃陇南两个不同生态区甘谷和汪川试验点对8个中梁系列冬小麦品种‘中梁25号’～‘中梁32号’进行了成株期抗条锈性分析,并在温室进行了苗期抗条锈病性评价。成株期抗条锈性鉴定结果表明:‘中梁25号’～‘中梁28号’对接种及自然诱发的条锈菌单孢菌系及混合菌均表现感病;‘中梁29号’对条锈菌CYR32、CYR33、中4-1表现抗病,对条锈菌CYR34和G22-14表现中抗～中感;‘中梁30号’～‘中梁32号’对供试条锈菌单孢菌系及混合菌表现免疫到中抗。抗条锈病基因检测发现:‘中梁26号’和‘中梁27号’含有抗病基因Yr9,‘中梁29号’含有抗病基因Yr26,其余品种含有未知抗条锈病基因。同时对后CYR34时期供试品种在甘肃陇南的利用前景进行了讨论。     

中国小麦农家品种红锁条和白蚂蚱的抗条锈性遗传分析

为明确小麦农家品种所含抗条锈病基因组成及其抗病性和遗传特点,通过接种中国小麦条锈菌生理小种CYR31、CYR32和CYR33,对红锁条和白蚂蚱2个农家品种进行抗病性鉴定、基因推导及系谱分析和苗期抗病性遗传分析。结果显示,红锁条和白蚂蚱苗期均高抗3个流行小种CYR31、CYR32和CYR33,成株期高抗CYR32;红锁条和白蚂蚱均含有未知抗条锈病基因;红锁条对CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性独立或重叠遗传基因控制,对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制;白蚂蚱对CYR31的抗病性由2对显性互补基因控制,对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,对CYR33的抗病性由2对隐性独立或重叠基因控制。农家品种红锁条和白蚂蚱含有抗条锈病基因,可以为抗病育种提供新抗源。     

成株抗性与全生育期抗性基因聚合培育抗条锈性小麦新品种

聚合成株期抗性基因和全生育期抗病基因是小麦条锈病菌源越夏区甘肃陇南小麦生产中重要的育种策略, 可以减轻致病性小种定向选择压力、兼顾苗期抗病性和成株抗病性及提高品种抗病持久性。本研究利用常规育种结合分子标记辅助选择, 以抗病品种‘兰天15号’‘兰天26号’和品系‘C69-17-13-14-15-6-1’作为抗病基因供体亲本, 聚合成株期抗性基因Yr30/Lr27/Sr2, 全生育期抗病基因Yr9、Yr37/Lr17/Sr38和YrZH84, 对杂交组合‘兰天26号’ב兰天15号’和‘C69-17-13-14-15-6-1’ב兰天26’的后代进行抗性鉴定与目标基因分子检测, 育成了适宜在条锈病越夏核心菌源区甘肃陇南山旱地推广种植的冬小麦新品种‘兰天132’(Yr9+Lr37/Yr17/Sr38+Yr30/Lr27/Sr2+YrZH84)和‘兰天196’(Yr9+Lr37/Yr17/Sr38+Yr30/Lr27/Sr2), 其苗期均对主要流行小种CYR33免疫, 对CYR34感病, 田间成株期对混合菌(CYR32、CYR33、CYR34、Gui22-1、ZS等重要流行小种)高抗至免疫, 并具有较好的抗旱性和丰产性。基因聚合新品种‘兰天132’和‘兰天196’有望成为我国条锈病西北越夏核心菌源区陇南小麦生产中持久抗性新品种。     

中国小麦生产品种对条锈菌不同生理小种抗病性分析

小麦条锈病是严重威胁我国小麦安全生产的病害,抗病品种培育和利用是经济、安全、高效的防控策略.通过对来自全国不同麦区的115个小麦生产品种进行苗期和成株期抗条锈病分小种鉴定的结果显示,供试小麦品种对条锈菌流行小种的抗病性存在明显差异.其中,苗期对7个条锈菌生理小种均表现抗病的品种9个(占参试品种的7.8%),均表现感病的品种23个(占20.0%);对条锈菌生理小种CYR32、CYR33和V26均表现全生育期抗性的品种13个(占11.3%)、成株抗性品种5个(占4.3%)和慢锈性品种3个(占2.6%).表明当前我国小麦主产区品种整体抗条锈性水平仍较低,需大力加强小麦抗条锈病育种工作,并对不同麦区小麦品种合理布局问题进行了讨论.     

甘肃陇南重要小麦生产品种‘中梁27’抗条锈特点分析及其利用价值

2007-2013年对甘肃陇南重要小麦生产品种‘中梁27’在甘肃省不同生态区进行了全生育期抗条锈特点研究和苗期抗条锈基因推导分析,结果表明:‘中梁27’全生育期对接种的条锈菌CYR29、CYR31、CYR32、Su11-4、Su11-7、Su11-11、Su11-13、HY4、HY7、HY8表现抗病,对CYR33表现中抗-中感,对新菌系贵22-9、贵22-14表现感病。对自然诱发的条锈病,从2012年开始在甘肃田间表现感病。苗期对24个国内外供试条锈菌单孢菌系的抗性谱与已知基因载体品种不一致,推测含有未知抗条锈基因。     

小麦品种‘Waikea’抗条锈病基因的遗传分析

‘Waikea’是当前美国西北部地区大面积种植的小麦品种,研究证实该品种对中国条锈菌小种CYR31、CYR32及CYR33三种菌的混合菌苗期表现为感病,成株期表现免疫的抗性水平.采用苗期室内潜育期变温处理方法(常温昼15℃,夜10℃和高温昼24℃,夜18℃)对3个小种分别进行抗病性鉴定,明确其是否含有温敏微效基因,田间成株期抗性鉴定对其成株抗病基因进行遗传分析.结果表明‘Waikea’不含温敏微效抗病基因,至少含有一显一隐2对成株期主效抗病基因,以重叠或独立方式控制抗病性.美国西北部小麦品种‘Waikea’含有成株抗病基因,成株期对中国当前流行小种CYR33表现高抗,建议在抗病育种中加以充分利用.     

美国小麦种质资源IR35抗条锈性评价及遗传分析

2006-2011年对美国小麦种质资源材料‘IR35’进行了抗条锈病评价及遗传分析。结果发现,‘IR35’在苗期、成株期均表现中度抗病,苗期基因推导分析发现该品种含有未知抗条锈病基因;遗传分析表明‘IR35’对条锈菌条中32号的抗病性由1对显性基因控制,对条中33号的抗病性由1对隐性基因控制。‘IR35’可作为小麦抗条锈病资源材料进一步研究利用。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

小麦持久抗条锈病品种Champlein的抗性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产中最重要的病害,培育抗病品种是防治条锈病最经济、有效、安全的措施。‘Cham-plein’引自法国,对条锈菌生理小种表现良好持久抗性。为了明确其抗性遗传特点,以感病品种‘铭贤169’与其杂交、自交和回交获得了F1、F2、F3和BC1代,人工接种小麦条锈菌生理小种CY32,在温室和田间对‘Champlein’进行遗传分析。结果表明:苗期‘Champlein’对CY32的抗病性由1对显性基因控制;成株期‘Champlein’对CY32的抗病性由2对显性和1对隐性抗条锈病基因以互补方式控制;系谱分析表明基因可能来源于‘Vilmorin27’。     

10份小麦持久抗性资源和6份新品系抗条锈病的遗传特点分析

小麦条锈病是长期威胁我国小麦生产安全的重要气传病害。由于病原菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)群体毒性结构高度变异,我国小麦条锈病防治工作经常面临严峻挑战。培育和广泛利用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施。因此,鉴定抗源和探究持久抗病基因型的遗传模式能为抗病育种提供抗病新基因和理论指导,具有重要意义。我国部分持久抗条锈病的小麦品种和新育成抗病品系的抗性遗传特点尚未明确,本研究中以这些抗病品种或品系作父本,高感病品种‘Taichung 29’或‘铭贤169’作为母本进行有性杂交,构建遗传群体,在成株期利用条锈菌优势小种CYR32进行接种鉴定,分析其抗病性遗传组分及遗传特点。在10个持久抗条锈病品种中,多数品种(8个)由1对或2对隐性遗传基因控制;6个新育成抗病品系中,多数(4个)含有单个抗病基因,隐性或显性遗传偏向性不明显。因此,隐性遗传抗病基因在持久抗条锈病品种中发挥更重要的作用。另外,新育成品系‘WJ10-97’对CYR32号小种具有慢条锈性特点,可作为新抗源用于小麦品种选育。     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。     

远缘杂交衍生后代中筛选小麦抗条锈病新抗源

 针对小麦远缘杂交的一系列衍生系,在陕西杨凌人工条锈病圃(CYR32和CYR33混合小种)选择压力下,兼顾抗病性与农艺性状,经过连续6年系统选择,筛选了106份远缘杂交衍生后代选系。在此基础上,通过杨凌人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水自然诱发鉴定圃,对其进行成株期抗条锈病鉴定;利用当前流行小种CYR32、CYR33和G22-9进行苗期分小种鉴定;结合Yr26的分子标记检测评估抗源价值。建立基于成株期与苗期抗病性鉴定相结合,异地抗病表型鉴定与分子标记筛查的抗源筛选和评价体系。结果表明:106份远缘杂交后代衍生系中,筛选出54个能够抵抗包括G22-9在内的多个流行小种的选系;结合标记筛查结果,筛选到36份不含Yr26的抗病材料,其中4份为全生育期抗条锈病性类型(ASR),32份为成株期抗性(APR)类型。推测这些抗性选系可能具有抗条锈病新基因。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M852-1抗条锈基因的遗传分析和分子作图

 M852-1是经杂交和回交培育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对我国小麦条锈菌流行小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传规律,本研究选用条锈菌流行小种（类型）CYR29、CYR32、CYR33和Su11-7的单孢菌系对其与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃及BC₁代群体进行遗传分析, 同时应用420对SSR引物对接种CYR32的M852-1/铭贤169 F₂代144个单株作图群体进行抗病基因定位。结果表明,M852-1对供试小种均表现免疫或近免疫,对CYR29的抗锈性由1对显性基因控制,对CYR32、CYR33和Su11-7的抗锈性均由1对隐性基因控制。筛选到3个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xbarc124、Xbarc200和Xgwm429,遗传距离分别为6.3、5.6 和 9.7 cM。根据SSR标记锚定性将该基因定位于小麦2BS染色体,暂命名为YrM852。基因来源、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrM852很可能是1个不同于目前已知抗条锈病基因的新基因。     

小麦抗条锈病已知基因对中国当前流行小种的有效性分析

 小麦条锈病是危害我国小麦生产最为严重的病害之一,评价已知抗条锈病基因相对于当前主要流行小种的抗病性对开展预见性抗病育种工作具有重要的指导意义。本研究利用当前流行频率最高的2个小种(CYR32、CYR33)和1个对Yr26基因有毒性的新菌系V26/CM42对已知抗条锈病(Yr)基因的小麦材料分别进行苗期小种抗病性鉴定和成株期病圃抗病性调查,以评估各已知Yr基因在中国抗病育种中的有效性。结果表明,只有3个Yr基因(Yr5、Yr15和Yr61)对当前流行小种和贵22新菌系表现为全生育期抗病性;3个Yr基因(Yr32、YrTr1和YrTye)具有成株期抗病性;此外,Mega、Ibis、Hyak、Maris Huntsman、Hobbit、CarstensV、Express、Lee和Compair等9个含多个Yr基因组合的抗源品种表现出良好的成株期抗条锈性。     

小麦新抗源CH223抗条锈性的遗传分析及细胞学鉴定

用条中(CYR)30、31、32和33号对小麦抗病新品系CH223及其亲本进行抗性评价,分析其对条中32号的抗性遗传方式,并研究其细胞学特征。结果显示,CH223苗期和成株期对上述4个生理小种表现出免疫或近免疫的抗性水平,并具有与其抗性供体TAI7047及其野生亲本中间偃麦草相似的抗病反应型;抗×感的F1代均为免疫,反应型为0~0;型,且F2、F2:3、BC1代的抗、感分离比均符合1对显性基因控制的分离模式;CH223及其与小麦品种"中国春"等杂种F1的染色体数目均为2n=42,绝大多数的花粉母细胞具有2n=21Ⅱ的配对构型,并能与小麦染色体完好配对。说明CH223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隐形异源渐渗系,对条中32号的成株抗性受1对显性核基因控制。     

我国小麦农家品种‘小红芒’成株抗条锈性遗传分析

小麦农家品种是宝贵的种质资源,具有丰富的等位基因变异。我国农家品种‘小红芒’具有成株抗条锈性的特点,可抗我国当前主要流行小种。采用常规杂交分析方法,通过‘小红芒’与感病品种‘Taichung29’杂交、自交和回交,获得F1、F2和BC1代。在田间成株期接种条锈菌CYR32,对其双亲及杂交后代进行了抗病性鉴定和统计分析。结果表明,‘小红芒’对CYR32的成株抗条锈性是由1对隐性抗条锈性基因控制。建议在今后抗病育种中加以有效利用。     

小麦品系P81抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产中最重要的病害,培育抗病品种是防治条锈病的有效措施。小麦品系P81在苗期和成株期对当前流行的条锈菌小种条中30、31和32均表现免疫。以感病品种川麦28、Taichung29作母本,P81作父本通过杂交分别配制了F1、F2和BC1、BC2代,用人工接种方法研究P81及其杂交后代对条中32号的苗期抗性并进行了遗传分析;同时,将P81分别与含有抗条锈基因的Yr5、Yr10、Yr15、Yr26材料进行杂交配制F2,用条中32号小种对其F2进行抗感鉴定,确定抗性基因的等位性。结果表明,P81与川麦28、Taichung29杂交F1代植株对条锈菌条中32号小种表现出与P81相似的高抗,说明P81中的抗条锈基因为显性表达。根据P81与川麦28、Taichung29杂交的F2、BC1、BC2代植株的抗性分离情况及F1代植株及亲本的抗性表现,说明P81对条中32号的抗性由1对显性抗条锈病基因控制;用条中32号小种接种鉴定P81与已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr26构建的F2群体时均出现了感病植株,说明P81中的抗条锈病基因与Yr5、Yr10、Yr15、Yr26不相同;系谱分析表明,该基因来源于叙利亚普通小麦品系叙29。     

81份春小麦种质资源抗条锈病评价

本研究结合苗期分小种接种和大田成株期自然诱发条件下对供试的81份春小麦资源进行抗条锈病鉴定,分析其抗条锈病情况、抗病类型及抗病性关系,结果表明:具全生育期抗条锈病类型的资源有7份,具成株期抗条锈病类型的资源有39份,有30份资源为含有成株期和对部分小种失去抗性的全生育期抗病性的抗性类型;苗期分别接种7个小种后,表现抗病的资源数为9~25份不等,表现中抗的资源为2~6份不等,表现感病的有50~69份不等,成株期表现抗病的73份,表现中抗的3份,感病的5份,即供试种质资源大部分表现为苗期感病,而成株期具有抗病性。聚类分析结果表明,该81份种质资源抗性聚类相对分散,遗传多样性水平较高。研究结果为小麦育种提供优良的抗条锈性资源。