我国小麦赤霉病发生与控制研究进展

小麦赤霉病是小麦的主要病害之一,由禾谷镰刀菌引起,近年来在我国发生逐渐加重,对小麦生产和食品安全构成严重威胁。对近年来小麦赤霉病在我国的发生情况、病原菌种类、品种抗性鉴定与开发、病害防控与流行预测等方面的研究进展进行综述,以期为小麦赤霉病的研究提供参考依据。     

紫外线对小麦叶锈病病菌流行学因素的影响

研究紫外线对小麦叶锈病病菌12-5-1384-1菌株和其诱变菌株1384-B-10-1孢子萌发率和流行学因素的影响。结果表明,紫外线对这2个菌株的影响表现一致,紫外线处理均使夏孢子萌发率降低,潜育期延长,侵染效率、产孢量及病情发展曲线下面积(area under disease-progress curve,简称AUDPC)显著下降,病斑扩展率最大值下降;紫外线处理后,与原始菌株相比,诱变菌株夏孢子的相对萌发率较高,侵染效率提高,病斑扩展率最大值延迟,产孢量和AUDPC升高。以上结果表明,诱变菌株对紫外线的容忍度比原始菌株大,即诱变菌株更适宜在紫外线越来越强的自然环境中生存。     

不同小麦品种叶锈菌的遗传多样性分析

为了快速检测小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种的关系,利用叶锈菌17对EST-SSR引物对2015年从河南周口2块小麦苗圃不同品种叶片上直接收集的63份小麦叶锈菌材料(周口南地块27份,周口西地块36份)进行分子多态性及分子小种类型分析。聚类结果显示,63个小麦叶锈菌株间遗传相似系数为0. 70~1. 00。2块苗圃小麦叶锈菌群体间遗传距离为0. 021 5,遗传相似系数为0. 978 7,表明2个地块间小麦叶锈菌群体遗传相似性高。2个地块小麦叶锈菌遗传多样性(Ht)为0. 22,群体内遗传多样性(Hs)为0. 21,群体间遗传多样性(Dst)仅为0. 01,遗传分化系数(Gst)较低,为0. 05,表明2块苗圃间小麦叶锈菌群体遗传多样性较低,群体内多样性较群体间多样性更丰富。群体内遗传变异占总变异的94. 44%,群体间遗传变异占总变异的5. 56%,表明遗传分化在2块苗圃群体间和群体内都存在,但叶锈菌遗传变异主要来源于群体内变异。小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种有一定关系,小麦品种亲本来源相同,其上叶锈菌小种类型较为一致,遗传相似性高,亲缘关系近,遗传多样性低。     

黑麦重复序列在检测小麦品种中外源染色体的应用

本研究根据RAPD引物OPH20在黑麦中扩增出的特异序列pSc20H.2设计一对PCR引物pSc20ht-23/24,以来源于黑麦的小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr45及感病对照Thatcher为亲本进行PCR扩增。并对42个小麦抗叶锈近等基因系及103个小麦品种材料进行检测。引物pSc20ht23/24在TcLr45中扩增出一条约750bp的条带,而在Thatcher中无扩增条带。对该特异片段回收、克隆测序为734bp。42个小麦抗叶锈近等基因系检测在TcLr26中扩增出与TcLr45相同的条带,而在同样来源于黑麦的小麦抗叶锈近等基因系TcLr25中未扩增出该条带;中国春-Imperial黑麦附加系1R-7R中除5R外均扩增出该条带;13个1B/1R易位系小麦品种也扩增出该条带;90个地方小麦品种中有16个扩增出该条带,6个品种经系谱分析具有黑麦遗传背景,表明该标记可用于检测小麦中含有的除黑麦5R染色体之外的外源染色质。     

小麦抗叶锈基因 Lr20、 Lr28、 Lr29的STS、SCAR标记在近等基因系上的特异性验证

为了把特异性分子标记与抗病性鉴定有效地结合起来，用含有不同抗叶锈基因的54个以Thatcher为遗传背景的近等基因系（Nearisogenic lines，NILs）对与抗叶锈基因 Lr20、 Lr28和 Lr29（ Lr29UBC和 Lr29OPY）连锁的STS、SCAR标记进行特异性验证，结果分别扩增出片段大小依次为540、378、1 000、900 bp的条带，与报道片段大小一致。同时发现与抗病基因 Lr20、 Lr29连锁的STS分子标记及与 Lr29连锁的两个SCAR标记 Lr29UBC、 Lr29OPY在NILs中特异性较好，但 Lr28的PCRSTS Lr28扩增产物不仅在其亲本中，而且在其余53个近等基因系中都扩增出与报道大小相同的378 bp的条带。验证结果表明，与抗病基因 Lr20、 Lr29连锁的STS、SCAR分子标记在NILs中特异性较好，可方便地用于小麦抗叶锈的分子标记辅助选择育种，而 Lr28的STS分子标记没有特异性，不能用于分子标记辅助选择育种。     

小麦抗叶锈病基因Lr38的RGA分析初报

小麦抗叶锈病基因Lr38位于中间偃麦草 (Agropyron intermedium)第7组的一条染色体上,是抗性很强的基因,国内外至今尚未发现对 Lr38有毒性的菌株,是一个应用潜力很大的抗病基因。通过对目前已克隆的抗病基因结构分析,大部分抗病基因存在一些保守区域,利用保守域序列设计简并引物,PCR扩增抗病基因相似序列(Re- sistance gene analogs,RGA),来进行抗病基因克隆是一条很好的途径。本研究根据已克隆基因的蛋白激酶类保守序列设计简并引物RAF3和RAR4,对TcLr38及感病亲本Thatcher进行PCR扩增,旨在明确与小麦抗叶锈病基因Lr38相关的蛋白激酶,为克隆Lr38奠定基础。     

不同培养载体及温度对小麦叶锈菌夏孢子萌发的影响

旨在探索小麦叶锈菌寄主体外萌发的适宜载体及温度，并为小麦叶锈菌的孢子萌发阶段RNA转录组分析提供优良的试验材料。采用高湿度黑暗培养法，以新鲜小麦叶锈菌致病类型FHJT的夏孢子为供试材料，测试不同载体对小麦叶锈菌夏孢子萌发特性的影响。在所测最适温度20℃下，以6种不同材料为培养载体，小麦叶锈菌夏孢子的芽管生长率和芽管生长长度均有显著差异，在无纺布上的夏孢子的芽管长度最长达到465．85μm，微孔滤膜上的夏孢子芽管伸长速度最快，而在这6种材料上夏孢子12 h的萌发率基本相同。微孔滤膜更利于萌发孢子的收集，因此，微孔滤膜是最适宜的萌发载体。     

一种快速检测小麦赤霉病菌种类的方法

为建立一种能够快速、简便和准确检测我国小麦赤霉病菌种类的方法,直接采用发病麦穗快速提取DNA,并结合特异性分子标记对采自我国的小麦赤霉病菌种类进行快速检测。该检测方法成功实现了对小麦赤霉病菌基因组DNA的快速提取和特异性分子标记检测,通过对河北、河南、江苏、安徽四省41份样本的检测验证,结果显示,安徽合肥与江苏南京地区的18份材料均为亚洲镰刀菌(Fusarium asiaticum),河北安新与赵县地区的12份材料均为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum),而河南地区的11份材料中2种致病菌株均有出现,检测结果与已经报道的这2种致病菌的地区分布情况一致。该方法不仅可以达到传统方法(CTAB法提取DNA)的效果,而且与之相比还具有快速、简便的优点,可用于小麦赤霉病菌群体结构和地区分布情况的研究。     

金墅湾水源地陆域保护区污染物输移规律及水力阻截关键技术

通过实地调研、资料解析、模型计算等多种方式,在掌握金墅湾水源地陆域保护区陆域污染源类型及入河负荷的基础上,深入研究汛期及非汛期水流运动特征及污染物输移规律。针对研究范围的实际情况,研究水力阻截设施的类型、布置及阻截效果等关键技术,提出既能达到减少进入保护区污染负荷,改善保护区水体水质,又能满足河网水动力要求的水力阻截方案。     

小麦抗叶锈基因Lr38差异表达的初步研究

小麦叶锈病是一种世界性发生的小麦病害,利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。目前已经正式定名的56个小麦抗叶锈基因中,有许多表现出抗锈性的丧失。来自中间偃麦草的小麦抗叶锈基因Lr38则表现出优良的抗锈性。利用DDRT-PCR技术,分析了小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr38与感病对照Thatcher间的表达差异。通过对差异片段的克隆测序,获得一条425bp的差异表达序列,推测可能为一与抗病相关的基因片段。