河南省小麦品种（系）遗传多样性和抗条锈性分析

为评价2008－2011年河南省参加全国小麦区试品种（系）的遗传多样性和抗条锈性,采用亲缘系数（ Coeffi-cient of parentage ,COP）分析方法,对参试的91个小麦品种（系）的遗传多样性进行聚类分析,并利用我国当前或曾是小麦条锈菌流行小种和新的致病类型的混合菌系进行抗条锈性鉴定与评价。结果显示,在供试的91个品种（系）的4095个组合中,约46．13％的品种（系）间存在遗传相似性,所有供试品种（系）的COP值为0．0000～1．0000,亲缘系数总和为423．9662,平均值为4．6590;通过COP值的聚类分析,将供试材料分为10大类,抗病品种占61．54％。4年间,参试品种（系）的遗传相似性逐年提高,遗传多样性下降,而抗条锈性呈上升趋势,这可能与周麦13和周麦16的广泛利用有关。     

小麦胚芽鞘体细胞染色体制片技术初探

本试验对小麦胚芽鞘体细胞染色体制片技术进行了初步探索。结果表明,利用小麦胚芽鞘细胞可以获得理想的染色体制片,而且具有切取胚芽鞘对小麦个体植株伤害小,胚芽鞘体积大、分裂相多,易于制片,镜下观察染色体较大,杂质少,背景清晰等特点,可满足染色体核型分析和染色体分带的技术要求。初步建立起以小麦胚芽鞘为取样对象的体细胞染色体制片方法。     

小麦条锈菌DNA提取方法的比较研究

以小麦条锈菌夏孢子为实验材料,分析比较了CTAB法、SDS法、尿素法和CTAB/SDS法4种方法对小麦条锈菌基因组DNA的提取效果。结果表明,利用4种方法提取的小麦条锈菌夏孢子DNA的纯度和得率存在一定差异,单位重量夏孢子分离的DNA量依次为：CTAB法＞尿素法＞CTAB/SDS法＞SDS法,而所获得的DNA纯度依次为：CTAB/SDS法＞CTAB法＞SDS法＞尿素法。以不同分离方法获得的小麦条锈菌DNA为模版,利用特异性微卫星引物RJ17进行PCR扩增和电泳分析,4种方法均能满足SSR反应,但CTAB法更适于SSR反应。     

107个山东小麦品种抗条锈性评价及分子标记检测

为明确山东小麦品种对条锈病的抗性水平，选择条锈菌优势流行生理小种对107个山东小麦育成品种分别进行室内苗期抗性鉴定和田间成株期抗性鉴定，并利用与已知抗病基因(Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr36和Yr62)连锁的分子标记进行抗性基因检测。抗性鉴定结果表明，7个品种在苗期、25个品种在成株期对条锈菌生理小种具有中抗及以上水平，其中济宁13号表现为全生育期中抗，济麦262、烟农836、菏麦17等24个品种表现为成株期中抗或高抗。分子标记检测结果表明，携带Yr9、Yr10、Yr18和Yr62基因的品种分别有27、27、5和12个，未检测到携带Yr5、Yr15、Yr26和Yr36基因的品种。本研究还发现，2012年以前审定的山农18、德抗961、金铎1号等23个品种仍然具有较好的成株期抗性水平，而2012-2019年育成的20个品种中，仅济麦262和烟农836具有中抗及以上水平的成株期抗性。     

禾生指葡孢霉的遗传多样性及对苗期青稞的致病性

【背景】在青藏高原及周边高海拔地区,青稞是当地唯一的小禾谷类粮食作物,也是主要饲草来源。穗腐病是近年来仅在青藏高原青稞种植区发现的一种新真菌病害,病原菌为禾生指葡孢霉（Dactylobotrys graminicola）,它能侵染多种麦类作物及禾本科杂草,给青稞安全生产带来严重的挑战。【目的】研究禾生指葡孢霉遗传多样性、系统进化以及对寄主种子萌发的影响,揭示该病原菌的流行传播、与寄主植物互作关系以及初侵染菌源,为病害防治提供参考。【方法】从病害流行区采集病株标本,并从典型病穗组织分离禾生指葡孢霉菌株27个,依据无性世代形态特征加以鉴定,分离获得菌株的单孢培养物,提取基因组DNA。利用SRAP分子标记分析禾生指葡孢霉的全基因组多态性,获得菌株特异性分子标记;利用LSU和Rpb2保守遗传位点比较禾生指葡孢霉与其近缘种属的进化关系;将禾生指葡孢霉分生孢子悬浮液与未萌发或发芽后的青稞种子共培养,分析其对青稞种子萌发及幼苗的影响。【结果】选用14对SRAP引物组合进行穗腐菌遗传多样性分析,平均一对引物扩增产生90个多态性条带;平均每个穗腐病菌株1.4个特异分子性标记,分离自小麦的菌株Z 13008特异性标记最多（7个）,而对照菌株禾谷镰孢（Fusarium graminearum）具有20个特异性标记。禾生指葡孢霉的地域分布与其遗传多样性缺乏明显相关性。在鉴定的菌株中,仅有分离自小麦（Z 13008）、黑麦（Z 13024）和2个分离自青稞的菌株（Z 13013和Z 13006）的遗传多样性与其他菌株差异较大,说明病原菌群体的遗传变异水平较低。利用20个分子标记编制DNA指纹二叉式分类检索表,可鉴定21个禾指葡孢霉菌株。系统进化分析揭示禾生指葡孢霉与丛赤壳属真菌遗传距离较近。青稞种子萌发前接种处理对种子萌发、幼苗生长均无明显的抑制作用,在萌发后共培养处理能明显抑制幼苗根系生长,导致根系变为浅褐色,但对幼苗植株生长无明显影响。【结论】与近缘种禾谷镰孢相比,禾生指葡孢霉群体内基因组DNA多态性较低,而且其遗传变异与寄主种类密切相关。禾生指葡孢霉致病性较弱,对青稞种子萌发和幼苗生长无明显的抑制作用。     

61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

 麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。     

小麦3个NAC转录因子基因克隆与功能分析

NAC类转录因子参与植物基因在不同条件、不同发育期的表达调控,在植物的发育、生长及对外界的各种生物和非生物因子的胁迫应答中起关键的调控作用。本研究对非亲和条锈菌小种CYR32侵染诱导的抗条锈病基因Yr5近等基因系Taichung29＊6/Yr5的cDNA文库进行筛选及同源克隆,获得了小麦3个NAC类转录因子的cDNA序列。序列分析结果表明,这3个转录因子都具有DNA结合结构域,即NAC结构域,且氨基酸序列在该结构域的A、B、C、D和E5个亚区高度保守;同时发现这3个NAC类转录因子都有核定位信号及相关的转录调控功能区域。通过系统进化树分析,发现其中之一的TaNAC1属于NAC转录因子家族第Ⅰ组的NAP亚组,TaNAC3属于ATAF1亚组,TaNAC5属于NAM亚组;根据系统进化树和相关基因的功能分析,我们推测小麦转录因子TaNAC1、TaNAC3和TaNAC5可能参与植物生长发育调控或对生物、非生物胁迫作出的应答反应。     

玉米弯孢菌叶斑病抗性机制的初步研究

玉米弯孢菌叶斑病菌［Curvularialunata（Wakker）Boed．］侵染不同抗性品种后,寄主叶片防御酶系和PR蛋白活性的变化及叶片汁液对病菌孢子萌发有影响,研究发现：PAL,PO,SOD和β-1,3-葡聚精酶在对弯孢菌叶斑病的抗性中起到一定的作用,尤其是PR蛋白β-1,3-葡聚糖酶活性在抗性机制中发挥更为重要的作用。木质素可能是在病菌侵染初期发挥抗侵入的作用。抗病品种叶片汁液可能含有抑菌物质,病菌侵染有利于刺激这种物质抑菌作用的提高,在抗病品种中更为明显。     

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。     

SSR标记分析小麦品种Flinor和铭贤169的遗传差异

本研究采用微卫星（SSR）分子技术,对小麦品种Flinor与铭贤169染色体组进行SSR引物多态性频率分析。结果表明:在1243对SSR引物中共筛选到多态性引物383对,多态性频率为31.10℅;127对条带差异不清晰;无遗传多态性共有733对,占总筛选引物数的59.35℅。其中 BARC,GWM,CFA的多态性较高,多态性频率分别为34.98℅,34.72℅,36.49℅;CWEM多态性较差,多态性频率仅为8.89℅。多态性引物在不同染色体组间分布频率不同,A为41%,B为35%,D染色体组上多态性较少为24%。