2013-2016年甘肃省小麦条锈菌生理小种变异监测

2013-2016年对1 000份甘肃省小麦条锈菌标样进行生理小种鉴定和监测, 结果表明:共监测到56个生理小种及致病类型。贵农22致病类群已占据优势地位, 出现频率由2013年的28.72%上升到2016年的66.76%。新小种条中34号(原代号贵22-9)出现频率由2013年的11.28%上升到2016年的34.85%, 居第一位; 条中32号出现频率由2013年的15.38%下降到2016年的9.12%, 居第二位; 贵22-14致病类型2016年出现频率6.43%, 居第三位; 条中33号出现频率由13.85%降为5.63%, 居第四位。次要小种HY4、HY8、水11-4、水11-5、水11-7及贵22-8、贵22-45、贵22-74等类型出现频率较低, 在051%~615%之间。毒性频率分析发现, 到2016年对 Yr9、Yr3b + Yr4b、YrSu、Yr26 基因的毒性频率均超过58%, 其中对 Yr26 超过72%, 甘肃省小麦条锈菌群体已进入以条中34号为主、贵农22致病类群占优势的新的变异活跃期。抗锈育种应以针对条中34号、条中32号、条中33号为主, 兼顾贵农22、Hybrid 46和水源11致病类群中其他类型。     

1997~2001年我国小麦条锈菌生理小种变化动态

 1997~2001年采自我国13个省和自治区的主要生产品种和重要抗源上的小麦条锈菌标样4008份,其鉴定结果基本反映了这期间我国小麦条锈菌生理小种的变化状况。1997年发现了水源11致病类型13和14,2001年把原Hybrid 46致病类型3(HY-3)命名为条中32号。这期间共监测到41个小种和致病类型,每年都能监测到的小种和致病类型有32个,为条中17、19、21、22、23、25、26、28号,洛10-2,条中29,洛13-2、3,条中30、31、32,Hybrid 46-4、5、6、7、8,水源11-2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13和14。条中29、30、31、32号为主要流行小种。1997~2000年间条中31号位居第一,出现频率为10.8%~13.5%,其次为条中32号(4.8%~11.7%),由于条中32号逐年持续上升,2001年超过条中31号而位居第一。其次是条中29和30号,两者出现频率基本相当,1997~1999年条中29号略高位第3(3.3%~4.0%),条中30号位第4(2.6%~3.3%),2000~2001年,条中30号略高位第3(3.6%~7.3%),条中29号位第4(2.7%~3.1%)。出现频率较高的还有条中23号、25号、26号、28号和Hybrid 46-4、5、7、8,水源11-3、4、5、7、11、13和14,其它为稀有小种和致病类型。相对于东部黄淮海流域,甘肃、四川、陕南和云南及其毗邻地区条锈菌群体结构复杂,内部多样性高,几乎所有小种和致病类型都可监测到。从整个条锈菌群体衡量Hybrid 46和水源11致病类群占有很大份额,1997~2001年两者总的年出现频率分别为78.5%、80.2%、76.6%、78.7%和87.4%,致使我国小麦条锈菌群体均匀度低,这与我国小麦品种抗病基因较简单、且主要集中在Yr9为重要抗源的"洛类"衍生系(80%以上)和以繁6为抗源的繁6衍生系有一定关系。     

2010-2012年甘肃省小麦条锈病菌生理小种变化动态监测

小麦条锈菌新小种的产生并成为优势小种是造成品种抗锈性丧失及历次条锈病大流行的先决因素。为了系统监测小麦条锈菌生理小种的变异,对2010-2012年采自甘肃省28个县（市）的1 008份小麦条锈菌标样进行了鉴定。结果表明：2010、2011和2012年分别监测到30、23和25个生理小种和致病类型,优势小种仍为CYR33和CYR32,其中CYR33出现频率分别为19.06%、29.88%和16.29%;CYR32出现频率分别为24.49%、16.69%和30.57%;其次为2010年首次监测到的感染‘贵农22’的新致病类型G22-9,其出现频率分别为2.81%、7.99 %和10.86%,在2012年已上升为继CYR33和CYR32之后的第三位小种类型;同时在2011年监测到新致病类型G22-14,其出现频率也较高,分别为7.40%和2.57%。感染‘贵农22’新菌系的出现及扩展,标志着我国小麦条锈菌群体结构又一次发生重大变异,应引起育种和推广部门的高度重视。     

1991~1996年我国小麦条锈菌生理专化研究

 本文报道了对1991~1996年采自我国16个省和自治区的5606份小麦条锈菌标样的研究结果,基本反映了这期间我国小麦条锈菌生理小种的变化情况。1991~1995年,条中29号出现频率为13.6%~32.2%,居于首位,但已呈下降趋势,到1996年出现频率仅为5.2%,名列第8;1991~1992年条中25号居第2位(3.6%~8.4%);1993~1995年新命名的条中31号(6.6%~16.7%)和条中30号(5.7%~7.9%)分别上升为第2和第3位,特别是条中31号到1996年已跃居首位(13.0%)。条中21、22、23、26、28号等小种出现频率均较低,且有逐年下降趋势。1994~1996年Hybrid46和水源11致病类群的出现频率逐年上升,前者3年分别为19.6%、34.8%和38.2%,后者3年分别为12.2%、20.9%和46.6%。这2个致病类群内分化加剧,到1996年已分别分化为9和12个类型。条锈菌已进入以条中30号和31号为代表的Hybrid46和水源11致病类群占优势的新时期。     

2017年2018年甘肃省小麦条锈菌生理小种变异监测

2017年2018年对采自甘肃省不同生态区的572份小麦条锈菌标样进行生理小种鉴定及监测, 结果表明:两年共监测出37个生理小种及致病类型。其中贵农22类群居第一位, 2017年和2018年出现频率分别为56.88%和50.34%, 中四类群出现频率分别为10.15%和13.85%。主要流行小种中, 条中34号出现频率分别为33.69%和38.51%, 居第一位; 条中32号出现频率分别为13.04%和15.20%, 居第二位; 条中33号出现频率降至5%以下; 贵22-14致病类型出现频率在4%~6.6%之间; 新菌系ZS-1出现频率呈上升趋势, 2017年和2018年出现频率分别为2.90%和7.43%; 次要致病类型中, HY4、HY8、水11-3、水11-7、水11-192及贵22-104、贵22-108、ZS-18等出现频率在0.72%~4.71%之间, 其他致病类型在0.36%以下。毒性分析发现, VYr9、VYr3b+Yr4b、VYrSu、VYr26仍为甘肃省主要毒性致病基因。目前甘肃小麦条锈菌仍处于以条中34号为主的贵农22致病类群占优势阶段。开展中四类群监测是今后条锈菌变异研究的重点。抗条锈育种应以抗条中34号、条中32号、ZS-1为主, 兼顾贵农22及中四类群中其他类型。     

2002~2003年甘肃省小麦条锈菌生理小种监测结果

2002～2003年对甘肃省421份小麦条锈菌标样进行了监测,结果表明有28个生理小种及致病类型小种消长变化总趋势与以往基本相同,仍以Hybrid46及水源11致病类群为主;不同的是流行小种类型发生变化。水源14类型已成为第1位流行小种,出现频率为23.1%～27.9%。条中32号为第2位流行小种,出现频率为12.4%～17.4%。水4、水7、水5出现频率也逐年上升,而条中31号已降为次要小种;Yr9、Yr3b+4b、Yrsu为甘肃的主要致病基因。抗锈育种应以条中32号、水14、水4为主,兼顾Hybrid46和水源11致病类群中其它致病类型。     

2019年-2020年甘肃省小麦条锈菌生理小种变异监测

2019年-2020年, 对甘肃省不同生态区于小麦不同生育期采集的661份条锈菌标样, 在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室进行条锈菌生理小种变异监测, 结果表明:两年共监测到52个生理小种及致病类型, 其中贵农22仍为优势致病类群, 居第一位, 2019年和2020年出现频率分别为36.7%和 49.5%, 低于2018年的50.3%; 其次是HY和水源致病类群, 出现频率分别为25.3%?25.5%和10.2%和15.5%; 中四致病类群出现频率分别为22.8%和7.6%, 2020年居第五位, 低于2018年的13.9%?流行小种条中34号出现频率分别为23.4%和22.5%, 居第一位; 条中32号出现频率分别为19.6%和17.9%, 居第二位; 条中33号?贵22-14出现频率分别为4.4%?4.0%和2.5%?6.0%; 新类型ZS-1出现频率分别为7.0%和0.6%?次要致病类型如HY8?HY29?HY103?水11-192及贵22-13?贵22-108?贵22-244和贵22-271等出现频率在1.0%~1.9%之间, 其他致病类型均在0.6%以下?毒性分析发现, VYr9?VYr3b+Yr4b?VYrsu?VYr26为甘肃省条锈菌主要毒性致病基因, 毒性频率在50.6%~93.7%之间?甘肃小麦条锈菌群体结构仍处于以条中34号为主的贵农22致病类群占优势阶段?对感染中四的新致病菌系ZS进行持续监测是今后一段时期甘肃省小麦条锈菌变异研究的重点?小麦抗条锈育种应以兼抗条中34号?条中32号为主, 兼顾贵农22其他类型及中四新菌系?     

2006-2010年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态

为了系统监测陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态,2006-2010年采用全国通用的19个鉴别寄主对采自陕西省8个市(区)27个县(区)的1 065份条锈菌标样以及甘肃省天水地区的100份标样进行了鉴定。共监测到已知生理小种(致病类型)30个,分别是条中17、20、21、22、23、27、28、29、30、31、32、33号,Hybrid46类群的HY-4、5、6、7、8、9,水源11类群的水11-1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12和13。其中,条中33号和32号分布范围广,出现频率高,致病性强,为陕西省优势流行小种。其次为水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。条中31号之前的小种出现频率低,而且年度间不稳定,已成为次要小种或稀有小种。因此,目前陕西省小麦抗条锈病育种应以条中33号和32号为主要对象,兼顾水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。     

2008-2009年甘肃省小麦条锈菌生理小种监测结果

2008-2009年对甘肃省657份小麦条锈菌标样生理小种进行了监测,共监测出27个生理小种及致病类型。主要以Hybrid46及水源11致病类群为主。优势小种为条中33号、条中32号。条中33号居第1位,出现频率为21.5%~37.6%。条中32号已由2008年的第2位降到2009年的第3位,出现频率为15.1%~16.0%,基本保持稳定。次要小种水源11-4、5、7类型出现频率略有下降。新类型条中33（F.抗）出现频率为11.6%~18.9%, 水源11-4（F.抗）、水源11-7（尤ⅡS）出现频率不断上升。Yr9、Yr3b+4b、YrSu为我省的主要致病基因。抗锈育种应以条中33号、条中32号、水源11-4为主,兼顾Hybrid46和水源11致病类群中其他致病类型。     

中国小麦条锈菌条中34号的发现及其致病特性

小麦条锈菌贵农22致病类型9(简称G22-9)2009年首次在四川省仪陇县的小麦品种川麦42上检测到,目前已扩展至全国9省65县(市、区)。其出现频率从2009年的0.11%逐年上升至2015年的10.56%。从其毒性基因谱、对生产品种的致病性以及近年来的出现频率和分布范围衡量,预测其在今后一段时间内将成为我国小麦条锈菌的主要优势小种。2016年经全国小麦锈病和白粉病研究协作组会商决定,将G22-9致病类型正式命名为条中34号。条中34号小种的出现和近年来的持续发展对我国小麦条锈病的发生流行以及抗病育种产生重要影响,对小麦安全生产构成一定威胁。今后应加强对该小种动态监测和抗病育种的预见性,及早调整品种布局,采取作物结构调整和药剂包衣(或拌种)等预防与控制措施,降低病害流行风险,保障小麦生产安全。     

1985~1990年我国小麦条锈菌生理专化研究

 本文报道了1985~1990年对我国小麦条锈菌8446个标样的监测结果。对发现的条中29号和洛13、洛10类群等进行了广泛研究。反映了这一时期我国条锈菌的变化,1988年前条中25号仍居首位,出现频率在19.3~27.5%,其次为23号(15.1~18.4%),26号(10.9~17.3%);1988年起,条中29号跃居为优势(28.0%),1989和1990年达40.3%和30.8%,25、23和26号等小种均下降到4%以下,进入了以29和28号为代表的洛13和洛10类群为主体的阶段。对条锈病流行和抗锈育种产生了重要影响。     

中国小麦条锈菌生理小种同工酶分析

 本文首次报道利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析我国小麦条锈菌11个主要流行生理小种及美国小麦条锈菌白化菌系夏孢子提取物中酯酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、谷草酰胺转氨酶、多酚氧化酶的同工酶图谱。结果表明:我国小麦条锈菌不同生理小种具有同工酶表型异质性,而同一生理小种的不同单孢系间或不同地理来源的菌系间同工酶表型相同,即生理小种群体内部可能具有同工酶表型同质性。依据同工酶资料的统计分析结果,将所测的中国小麦条锈菌的11个生理小种划为5个类群:A群(条中8号)、B群(条中10号)、C群(条中17号)、D群(条中19、22、23、25、27、26号)、E群(条中28、29号),它反映出小种间遗传基础的相似性及演化特点。结合对美国条锈菌菌系同工酶测定,并与国外同类研究结果比较,揭示出中国小麦条锈菌具有独特的同工酶表型。同工酶表型分析是研究锈菌毒性变异的一个有力工具,建议建立起中国小麦条锈菌毒性菌系多种同工酶标准图谱,用作研究小麦条锈菌毒性变异和群体遗传学的参照系。     

小麦品种C591的抗条锈性遗传分析

C591是原产于印度的普通小麦品种,苗期和成株期均对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。本文以感病品种Taichung29作母本、C591作父本通过杂交制备了F₁代、F₂代和BC₁代种子,用人工接种方法研究了C591及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性并进行了遗传分析。结果显示,C591与Taichung29杂交F₁代植株对小麦条锈菌条中19号、条中29号和条中32号小种均表现出与C591相似的高抗,说明C591中的抗条锈基因主要为显性表达。根据杂交F₂代、BC₁代植株的抗性分离情况和F1代植株及亲本的抗性表现,说明C591中至少具有3对抗条锈基因,针对条锈菌不同的生理小种其有效性是不同的。对条中32号小种的抗性受1对显性基因控制,对条中29号小种的抗性受1对显性基因和2对隐性基因的独立控制,对条中19号小种的抗性受2对显性基因独立控制。结果表明,C591作为抗源在我国小麦抗锈育种中具有较大应用价值。     

小麦条锈菌鉴别寄主尤皮Ⅱ号抗条锈性遗传分析

小麦品种尤皮Ⅱ号是重要的中国小麦条锈菌鉴别寄主.为研究尤皮Ⅱ号的抗条锈性遗传基础,将该品种分别与感病品种铭贤169及其它抗病品种杂交,获得各组合的F1、BC1和F2代群体.在温室对各组合亲本及F1、BC1和F2代群体进行了苗期抗性鉴定.结果表明,尤皮Ⅱ号对CY29菌系的抗性由两对隐性基因独立或重叠遗传控制;对CY23的抗性由两对显性基因互补遗传控制;对CY31的抗性亦由两对显性基因互补遗传控制,而对Su-1的抗性则由一对显性基因控制.抗CY29的两对基因不抗CY23、CY31和Su-1,因此将这两对基因暂定名为YrJu1和YrJu2.抗CY23的两对基因中,其中一对同时抗CY31和Su-1,该基因与Spaldings prolific中的一对基因等位或紧密连锁,将该基因暂定名为YrJu3;另一对则与抗引655中的一对抗性基因等位或紧密连锁,暂定名为YrJu4.YrJu1、YrJu2、YrJu3和YrJu4均与其它供试品种中的已知抗性基因不同.     

小麦条锈菌生理小种条中32号及水源14致病类型在甘肃的流行与发展趋势

小麦条锈菌新毒性小种的产生与发展是造成条锈病大流行及品种抗锈性丧失的主导因素。1999～2004年采用条锈菌生理小种变异监测、致病性及寄生适合度测定、毒谱分析、哺育品种调查等方法,对条中32号及水源14致病类型的流行预测进行了系统研究。结果表明,条中32号及水源14致病类型已经成为甘肃省第一、二位优势小种,两小种毒性谱宽、致病力强、寄生适合度高、哺育品种面积大,其流行趋势已超过条中31号,将继31号后成为危害甘肃省小麦生产的流行小种。小麦条锈菌毒性群体结构已进入以条中32号和水源14致病类型为代表的Hybrid46和水源11致病类群占优势的新时期,这也对全国小麦条锈菌群体组成产生重要影响。     

中国小麦条锈菌条中32号的命名及其特性

条中32号(原Hybrid46致病类型3，简称HY-3)是1991年首次在青海湟中的小麦品种红阿勃上采集到的。从其毒性基因谱、对生产品种的致病范围和近年来的出现频率衡量，预测其在以后一段时间内仍将是我国的主要优势小种之一，2002年经全国条锈菌生理小种监测协作组研究决定把HY-3命名为条中32号。条中32号小种的出现和近年来的持续发展对我国小麦条锈病发生和流行及抗病育种产生重要影响，将增加我国条锈病流行潜力并对生产构成一定威胁。今后应对其动态进行连续监测，并研究应对措施，如开展抗病预见育种、病害流行预测预报和防治等，综合治理其危害。     

2004年陕西省小麦条锈菌生理小种监测结果

对2004年采自陕西省及甘肃省天水的287份小麦条锈病标样生理小种鉴定结果表明,出现频率居前4位的小种及致病类型是条中32号、水1、水6及水4,分别为33.44%、9.75%、9.40%、7.66%。与2002、2003年同期相比,条中31号频率逐年下降,水14频率略有下降,水7、水5频率有所上升,其他各小种(类型)频率相对较低。毒力频率分析表明,Yr9、Yr3 b.4 b、YrSu等抗性基因已经失效。     

三个小麦野生近缘种抗条锈性传递的初步研究

以当前小麦条锈病菌的优势小种条中２９ 号、３０ 号和３１ 号测定了小麦近缘植物长穗偃麦草、簇毛麦和华山新麦草及其各自与小麦的杂交后代的抗条锈性。试验结果表明,３ 个小麦近缘植物均含有宝贵的抗条锈基因,此类基因具有较强的传递性能,可在小麦遗传背景下高度表达,表现出良好的抗条锈性能,具有广阔的应用前景