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。     

小麦条锈菌混合群体中不同小种比例测定方法的研究

 小麦条锈病的发生发展是多品种与多小种群体互作的动态进程,所以品种-小种互作规律的研究,应该把单小种的研究与多小种的研究结合起来,即把多个小种共同放在某一病害体系中,研究品种-小种间以及小种之间的互作动态规律。     

甘肃陇南感病小檗在小麦条锈病发生中起提供(初始)菌源作用的直接证据

 陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。     

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.     

中国小麦品种抗条锈病现状及存在问题与对策

小麦条锈病是小麦重大病害,利用抗病品种是防治小麦条锈病的有效措施。新中国成立以来,中国科学家们广泛开展了小麦条锈病防控方面的研究,并取得显著成绩。大量抗源被筛选、鉴定,但由于抗源自身农艺性状差等原因,能应用于小麦育种的抗源亲本非常少,抗源利用不合理,导致生产品种抗病基因单一,病原菌流行小种很快形成,抗病品种在生产上可利用的寿命太短。本文介绍了国内外抗条锈病基因发掘情况,以及我国小麦抗条锈病育种抗病基因使用概况,通过回述1B/1R(Yr9)和Yr24/Yr26抗源的兴衰周期,总结了抗源利用的教训和经验,探讨了我国小麦抗条锈病育种中存在的问题和今后抗病基因合理利用的发展方向。     

中国小麦条锈病菌鉴别寄主中4抗病基因遗传组成分析

中4是中国小麦条锈菌生理小种的重要鉴别寄主之一。采用常规杂交遗传分析法和花粉母细胞染色体镜检,明确中4抗条锈病基因遗传组成,并探讨利用中国春ph1b突变体分析小麦近缘属(种)抗条锈病基因。将中4分别与中国春ph1b突变体和感病品种铭贤169杂交,对亲本及其杂交后代进行苗期抗条锈性鉴定和遗传分析,发现中4对条锈菌小种CY31和CY32的抗病性由1对显性基因控制;通过等位性分析和抗谱比较,发现中4对小种CY32的抗病基因与T. spelta album、Moro及K733中的抗条锈病基因不同,对中国春ph1b突变体×中4组合的F2代植株染色体数目及其核型变化的研究表明,F2代单株的抗条锈性与来自中间偃麦草X组染色体增加有关,并导致F2单株染色体数目发生变化,且X组染色体在F2代群体对小种CY31表现为抗病和感病植株中随机分布。     

小麦品种贵农22 抗条锈基因的遗传分析及分子标记

 贵农22 是由簇毛麦、硬粒小麦以及普通小麦杂交选育而成的普通小麦品种,其对我国目前所有已知条锈菌生理小种均表现高度抗病。为了明确其抗条锈性遗传基础,并对抗条锈基因进行分子作图,本研究选用条锈菌重要小种CYR29、CYR30、CYR32、CYR33 和Su11鄄11,对贵农22 与条锈病感病品种辉县红或铭贤169 杂交F2 代、BC1 F1 代、BC1 F2 代进行抗锈性遗传分析,并对贵农22 控制Su11鄄11 抗病性的1 对隐性基因进行SSR 标记。结果表明,贵农22 至少含有3 对抗条锈病基因。利用272 株贵农22 / 铭贤169 BC1 F2 群体筛选到2 个与贵农22 控制Su11鄄11 抗性的隐性基因连锁的SSR 标记Xwmc44 和Xcfa2147,遗传距离分别为5. 1 和7. 3 cM,并将抗病基因定位于小麦1BL 上,暂命名为YrGn22。基因来源、抗病性分析以及分子检测结果表明,YrGn22 不同于1BL 上的已知小麦抗条锈病基因Yr3、Yr9、Yr21 和Yr29,可能是1 个新基因。     

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。     

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。     

小麦品种与条锈菌小种间的相互作用机制

为了在小麦多品种、条锈菌多小种体系中研究小种间的相互关系,1995年9月至1997年5月在田间设置方块圃,以全感、水平抗性和垂直抗性三种不同抗病类型的6个品种及条中29、水源11致病类型I与混合小种(条中29:水源11致病类型I=1:1)三类小种组合为试材,对各品种-小种组合的流行速率进行方差分析。结果表明:在多数品种上,条中29与水源11生理小种间存在互作关系,表现为协同作用,且混小种的流行速率明显高于单小种的流行速率。     

持久抗条锈小麦品种抗病性特点分析

利用我国１５个小麦条锈菌主要流行小种和致病类型，测定了国内外７个持久抗条锈小麦品种的抗病性。结果表明，尽管不同持久抗病品种苗期抗病谱有很大差异，但成株期对许多供试菌系均表现有效抗性。抗病温度敏感性试验显示，随着培养温度由低温、常温向高温提高，持久抗性品种抗性逐渐增强，表现为反应型和严重度降低。抗病基因分析表明，持久抗病品种不仅含有温敏型微效抗病基因，而且含有成株抗病基因，它们共同对品种持久抗条锈性起作用     

30个小麦新品系抗条锈病基因分析及成株期抗病性评价

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,利用抗病品种是控制小麦条锈病流行的最经济有效的措施。逐步澄清我国小麦品种抗病基因组成及特点是合理利用抗病品种的基础。     

小麦条锈病抗病遗传及菌源基地基因布局研究进展

小麦条锈病是世界范围内严重影响小麦生产安全的重要病害。我国是世界上最大的小麦条锈病流行区,自成独立的流行体系。培育和种植抗病品种是防治病害最有效的措施。然而,小麦品种对条锈病的抗性常常由于病菌新小种的产生而丧失,这既是一个重大科学问题,也是一个亟待研究解决的生产实际问题。如何有效、合理地利用小麦的抗病性,植病学家和育种学家进行了一个多世纪的研究与探索,提出了各种理论与策略,开展了各种实践与探索。该文就小麦抗条锈病遗传及其基因布局研究进展进行综述,主要包括抗性鉴定评价、抗病基因发掘与利用、数量抗性位点定位、抗病基因克隆与功能解析、近等基因系创建与应用,以及抗源创制、抗病生态育种和大区基因布局等,并对深入开展抗条锈病基因发掘与利用和大区基因布局进行展望,以期为抗病育种和病害持续治理提供参考。     

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’。     

22份中国小麦生产主栽品种抗条锈病基因解析

为挖掘新的小麦抗条锈病基因,掌握小麦生产主栽品种的抗条锈病基因携带情况,有效防控小麦条锈病,采用抗性鉴定、基因推导分析和分子标记技术对22份小麦生产上主栽品种进行了研究,通过抗性鉴定比较22份小麦主栽品种与已知基因载体品种的抗谱。结果显示,共推测出14份供试品种携带已知抗条锈基因,8份供试品种携带未知抗条锈基因,是新的抗锈基因资源;聚类分析结果显示,供试22份小麦品种可分为2个大类6个亚类;利用SSR分子标记检测抗条锈病基因Yr1、Yr10和Yr24的携带情况发现,11份品种携带Yr1基因,2份品种携带Yr10基因,22份品种均不携带Yr24基因。部分生产主栽品种携带新的抗条锈病基因,表明小麦品种选育中避免了抗性基因单一化,并加强了未知基因的利用。     

四川省100个小麦品种(系)抗条锈病基因的 分子检测

 为了解四川省近年小麦生产品种和后备品种对条锈菌致病类型G22-83和流行小种CYR32、CYR33的抗性水平,明确已知的主要抗条锈基因在该地区小麦品种中分布状况,利用小麦条锈菌G22-83、CYR32和CYR33对四川省100个小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定;采用已知基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26的分子标记,对供试小麦材料进行抗性基因检测。结果表明,100个供试材料中,对CYR32 表现抗病的58份,占58%;对CYR33 表现抗病的63份,占63%;对G22表现抗病的43份,占43%;对CYR32、CYR33和G22均表现抗病性的品种(系)28个,占28%。供试小麦品种(系)中携带Yr9、Yr10、Yr15 和Yr26基因的材料分别有24份(24%)、9份(9%)、5份(5%)和26份(26%),所有供试品种(系)中未检测到Yr5和Yr18基因。     

Inheritance and molecular mapping of barley genes conferring resistance to wheat stripe rust

ABSTRACT Most barley cultivars are resistant to stripe rust of wheat that is caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici. The barley cv. Steptoe is susceptible to all identified races of P. striiformis f. sp. hordei (PSH), the barley stripe rust pathogen, but is resistant to most P. striiformis f. sp. tritici races. To determine inheritance of the Steptoe resistance to P. striiformis f. sp. tritici, a cross was made between Steptoe and Russell, a barley cultivar susceptible to some P. striiformis f. sp. tritici races and all tested P. striiformis f. sp. hordei races. Seedlings of parents and F(1), BC(1), F(2), and F(3) progeny from the barley cross were tested with P. striiformis f. sp. tritici races PST-41 and PST-45 under controlled greenhouse conditions. Genetic analyses of infection type data showed that Steptoe had one dominant gene and one recessive gene (provisionally designated as RpstS1 and rpstS2, respectively) for resistance to races PST-41 and PST-45. Genomic DNA was extracted from the parents and 150 F(2) plants that were tested for rust reaction and grown for seed of F(3) lines. The infection type data and polymorphic markers identified using the resistance gene analog polymorphism (RGAP) technique were analyzed with the Mapmaker computer program to map the resistance genes. The dominant resistance gene in Steptoe for resistance to P. striiformis f. sp. tritici races was mapped on barley chromosome 4H using a linked microsatellite marker, HVM68. A linkage group for the dominant gene was constructed with 12 RGAP markers and the microsatellite marker. The results show that resistance in barley to the wheat stripe rust pathogen is qualitatively inherited. These genes might provide useful resistance against wheat stripe rust when introgressed into wheat from barley.     

78个重要小麦品种苗期抗条锈性的聚类分析

选用20个具有不同毒性谱的条锈菌菌系,对78个重要小麦品种材料进行了苗期接种鉴定,以得到的数据为基础,用类平均法对供试小麦品种的抗条锈性进行了聚类分析。鄂恩1号等19个品种被聚在一类,它们具有Yr9或与之相似的抗性;碧玛1号等10个品种被聚在一类,它们具有Yr1或与之相似的抗性;兰天5号等9个品种聚为一类,它们可抗所有供试菌系或仅对1～2个菌系感病;还有些品种被分别聚合为几小类。获知了一批具有未知抗条锈基因或基因组合的重要小麦品种的抗性特点,本结果可为小麦生产品种的合理布局与利用、抗锈育种中抗源的选用以及生产品种抗性变异预测提供重要依据。     

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.     

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。