阿拉拉特小麦抗秆锈基因向六倍体小麦的导入

通过一系列回交,将苗期抗小麦秆锈菌(pucci(?)i(?) grami(?)is f.sp tritici)的部分显性基因由阿拉拉特小麦(Ttriticum araraticum)的2个品系(PGR 6126和PGR 6195)导入了六倍体小麦。该基因对小麦秆锈菌的绝大多数小种均有中等水平的抗性(侵染型为1~+—2)。由于它与Lr13(1.0％)、Lr23(4.7％)、Lr16(34.4％)、Sr36(21.9％)等基因及Sr9(28.0％)位点均具有连锁关系,因此该基因很可能定位于2B染色体短臂上。其基因符号被指定为Sr40。目前正在进行将该基因和与该基因紧密连锁的Lr13基因重组的工作,这种重组体在小麦育种中十分有用。在转移抗秆锈性的同时还进行了将阿拉拉特小麦的抗叶锈基因导入六倍体小麦的试验,但未获成功。     

23个二倍体小麦材料抗叶锈性的分子鉴定

为了通过分子手段鉴定小麦基因组供体二倍体材料中可能舍有的抗叶锈病基因,用22株小麦叶锈菌单孢茵系对23个二倍体小麦材料进行抗叶锈性鉴定,通过苗期、成株期离体鉴定,苗期室内鉴定及成株期大田鉴定,筛选出13个在苗期和9个成株期对至少11个茵株有抗性的品种.用抗叶锈基因LrP.Lr10、Lr19,Lr20,Lr24,Lr29、Lr35和Lr37的STS或SCAR标记对这些品种进行分子辅助鉴定.其中,材料Y92、Y96、Y168、Y128、Ae38、Ae43和Ae46中可能含有Lr19;Y2009、Y2034、Y2039、Y2049、Y2072和Y2073中可能含有Lr35.所测试的23个材料不合Lr9、Lr10、Lr20、Lr24、Lr29和Lr37.     

粗山羊草苗期抗叶锈性离体鉴定及抗叶锈基因推导

为明确来自加拿大的17份粗山羊草含有的苗期抗叶锈病基因,选用15个小麦叶锈菌菌株和42个小麦叶锈病近等基因系,采用苗期离体叶片对其抗叶锈性进行鉴定和抗叶锈基因推导。结果表明,17份粗山羊草材料中,30942对15个菌株均表现免疫,30941对13个菌株表现免疫,说明这两个材料抗锈谱广,含有效的抗叶锈基因。经基因推导,这些粗山羊草材料中可能含有Lr1、LrB、Lr2b、Lr18、Lr21、Lr32、Lr33及未知抗叶锈基因。     

苗期鉴定小麦抗叶锈病基因Lr13

已经证明在小麦成株期,基因Lr13赋予对许多叶锈菌小种以抗性,但截止目前,尚未发现它在苗期提供抗性.Dych等观察到Lr13在三叶期是抗病的,而在一叶期则是感病的.虽然以前在一叶期未探测到抗性,但是将它用于品种改良仍然是有效的.如果在苗期能鉴定到这个基因,那么将它用于品种改良就更加方便.以前已经报道过温度能左右叶锈抗性基因表达的效应.有人发现降低培养温度可提供对燕麦冠锈病成株抗性在苗期表达的环境.本文描述了应用高温培养周期和病原物专化菌株在苗期鉴定Lr13基因的情况.     

小麦抗叶锈病基因Lr9的分子标记及其检测

小麦抗叶锈病基因Lr9来源于小麦-小伞山羊草(Aegilops umbellulata)T6BS · 6BL-6U# 1L染色体易住,对我国叶锈菌优势生理小种THT和PHT表现高度抵抗.为了给小麦抗叶锈病育种提供依据,本研究利用从美国引进的含有Lr9基因的叶锈抗源Arthur 71与高感叶锈病普通小麦品系薛早杂交产生的F2群体及F2:3家系,研究了Lr9基因的遗传特性,通过集群分离分析方法筛选到与Lr9基因连锁的6个SSR标记(Xwmc179 、Xbarc1 46 、Xbarc198 、Xcfa2110 、Xbarc24和Xbarc178),1个EST-STS标记(BE443156)和1个ESTSSR标记(XMAG799),其中Xwmc179、Xbarc146、XMAG799和BE443156为显性的分子标记,Xbarc198、Xca2110 、Xbarc24和Xbarc178为共显性的分子标记,Lr9基因位于6BL染色体末端,与EST-STS标记BE443156共分离,与SSR标记Xbarc178的遗传距离为3.4 cM.证实STS标记J13/1+2和SCAR标记SCS5550与Lr9基因共分离,可作为Lr9基因分子标记辅助选择的重要工具,而本研究鉴定出的SSR标记可以作为重要的遗传背景选择标记.利用“滚动式加代回交转育”对Lr9基因抗源材料进行了遗传改良和分子标记检测,获得了含有Lr9基因且生育期、千粒重等性状显著改善的抗叶锈病新品系.     

39份外引小麦种质的抗叶锈病基因检测及其抗性鉴定

为明确39份外引小麦种质的抗叶锈病基因组成,利用与抗病基因紧密连锁或共分离的分子标记对抗叶锈病基因进行检测,并结合田间接种鉴定对种质材料的叶锈病抗性进行评价。结果表明,抗叶锈病基因Lr1、Lr10、Lr20、Lr24、Lr26、Lr34、Lr37和Lr38在39份种质中均有分布,频率分别为30.77%、17.95%、2.56%、5.13%、12.82%、30.77%、23.08%和5.13%,其中携带Lr24和Lr38的种质抗性良好。Lr34和Lr37单独存在时,种质对叶锈病的抗性分别表现为中感和高感,两者聚合时能够提高载体种质的抗性水平,表现为中抗。此外,4份种质材料(KPL-1、OK.95571、莫斯科39和非黑土地24)对叶锈病的抗性表现突出,均达到0;级,是抗叶锈病育种的重要抗源,其中KPL-1和OK.95571分别携带3个和5个抗叶锈病基因;莫斯科39和非黑土地24仅携带Lr1,推测这两份材料含有其他未检测的抗叶锈病基因。综上,较多的抗叶锈病基因聚合有利于提高种质的叶锈病抗性。     

Era小麦成株期抗叶锈病的遗传和表现

成株期抗叶锈病的遗传是在摩洛哥和美国面包小麦品种Era上研究的.成株期抗性被两个互补基因Lr13和Lr34所证明.基因的相互作用影响结果的大小受环境的制约.Lr10和一个未知基因控制的苗期抗性在Era中也存在.     

小冰麦33温敏抗叶锈性基因分析

小冰麦33是一个高产、高蛋白、抗多种病害的小麦品种,并具有温敏抗叶锈性.为了明确小冰麦33所含有的温敏性抗叶锈基因,选用4个不同毒性基因组合的小麦叶锈菌生理小种在5℃/10℃(黑暗/光照)、15℃/20℃(黑暗/光照)和25℃/30℃(黑暗/光照)三个温度条件下对小冰麦33进行了温敏抗叶锈性基因推导.通过比较3个不同温度下小冰麦33与7个以Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈近等基因系(分别含有Lr11、Lr13、Lr14a、Lr18、Lr23、Lr34、Lr37温敏基因)对4个小麦叶锈菌生理小种的反应型模式,推导出该品种可能含有Lr18及其他新的温敏抗叶锈性基因.     

人工合成六倍体小麦对叶部根腐病（H.sativum）的抗性及其在抗病育种中的应用研究初报

叶部根腐病 (H.sativum)是黑龙江省小麦生产中的重要病害 ,由于缺乏理想的抗源材料和高效、准确的抗病性鉴定方法 ,使抗病育种进展缓慢。本研究的目的在于鉴定人工合成六倍体小麦 (硬粒小麦×粗山羊草 )对叶部根腐病的抗性 ;比较离体鉴定与田间接种鉴定结果 ,并探讨人工合成六倍体小麦材料及离体鉴定技术应用于小麦抗叶部根腐病育种的可行性。试验结果表明 :离体鉴定与田间接种鉴定结果的相关性达到极显著水平 ;人工合成六倍体小麦材料在不同抗病级别中的分布与普通小麦相似 ,其抗性较好的材料略多于普通小麦 ;通过用人工合成六倍体小麦与普通小麦杂交 ,其对叶部根腐病的抗性可以转移到适应黑龙江省生态条件的普通小麦中来     

小冰麦33温敏抗叶锈性基因分析

小冰麦33是一个高产、高蛋白、抗多种病害的小麦品种,并具有温敏抗叶锈性。为了明确小冰麦33所含有的温敏性抗叶锈基因,选用4个不同毒性基因组合的小麦叶锈菌生理小种在5℃／10℃（黑暗／光照）、15℃／20℃（黑暗／光照）和25℃／30℃（黑暗／光照）三个温度条件下对小冰麦33进行了温敏抗叶锈性基因推导。通过比较3个不同温度下小冰麦33与7个以Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈近等基因系（分别含有Lr11、Lr13、Lr14a、Lr18、Lr23、Lr34、Lr37温敏基因）对4个小麦叶锈菌生理小种的反应型模式,推导出该品种可能含有Lr18及其他新的温敏抗叶锈性基因。     

禾谷类抗锈性遗传在加拿大的前景

在北美利用可遗传的抗性是控制禾谷类锈病的一种非常有效的措施.利用T基因有效地控制大麦秆锈病已达50年之久.在燕麦上,难以找到抗冠锈病菌群体的基因,但已能够控制秆锈病.对冠锈病的抗性历史是"短命"的,但在Avena sterilis上已发现了1个大的抗性因库,它为有效的防治锈病提供了基础.在小麦上,对叶锈病的抗性历来也是"短命"的,且新的抗性来源现在还难以发现.在北美大平原的红色硬粒春小麦上,利用抗性基因控制秆锈病已达30多年之久.在六倍体小麦上广泛探索新的Sr和Lr基因,这在很大程度上的徒劳的.目前,只能从外源种或亲缘种来寻找其它抗性基因.只有足够的基因来源,才有利于将来用遗传的方法控制禾谷类锈病.     

小麦异源双倍体和染色体代换系根腐病抗性鉴定

现有的硬质红粒春小麦(Triticum aestivum L. em Thell.)品种对于由病原菌Cochliobolus sativus (Ito和Kurib) Dreschl.ex Das ur引起的根腐病仅表现中抗水平.本研究的目的是鉴定来自方穗山羊草(节节麦)和冰草属几个种的小麦异源双倍体和染色体代换系是否能作为根腐病的新抗原.建立了携带根腐病抗性的Agrotana即小麦-茸毛冰草双倍体的温室研究系列.对由方穗山羊草第1-7条染色体代换冬小麦品种Winalta D组染色体的代换系的试验表明,它们对根腐病严重程度的影响不稳定.同样,长穗冰草部分同源染色体代换Winalta 4D、5D和6D染色体的代换系,以及中间冰草的第4条染色体代换Winalta 4B染色体的代换系,对根腐病严重程度没有影响.地下根颈节间的分离培养表明,用C.sativus侵染Agrotana,植株发病率明显比其他外来品系和普通小麦品种都低,这表明Agrotana可能对根腐病具有特异的抗性机制.     

小麦野生种质的评价和利用

野生小麦及其近缘属种质一直是改良栽培小麦有益变异的重要来源.印度旁遮普农业大学(PAU)大约收集了11 000个小麦种质样本,其中包括栽培普通小麦、硬粒小麦、小黑麦、野生小麦〔野生一粒小麦(T. boeoticum)、野生二粒小麦(T.dicoccoides)等〕及其近缘属〔山羊草属(Aegilops)、冰草属(Agropyron)、黑麦属(Secale)等〕,以及通过不同的国际来源得到的外源附加系和代换系.在大田人工接种条件下,不同年份和不同地区签订了这些种质对小麦锈病、白粉病、印度腥黑穗病利叶斑病的抗性.签定了许多种对各种病害和非生物胁迫具有抗性的有益变异.由单个显性基田控制的一粒小麦(T. monococcum)对除草剂异丙隆(isoproturon)的抗性被导入到敏感的硬粒小麦(T. durum)中.阿拉拉特小麦(T. araraticum)对锈病的抗性被导入到普通小麦(T.aestivum)中.一粒小麦、野生一粒小麦和方穗山羊草(Aegilops squarrso)对印度腥穗病(Tilletia indica)的抗性保存在其与硬粒小麦栽培种杂交产生的双倍体子代中,本文评估了小麦及其近缘种野生种质广泛收集样本对各种病害和非生物胁迫的抗性签定以及它们在小麦改良中的应用情况.     

小冰麦33苗期抗叶锈性鉴定及其抗性基因推导

为明确小冰麦33在抗叶锈病方面的应用前景,选用了来自全国21个地区不同年份的214株叶锈菌株对小冰麦33进行苗期抗叶锈性鉴定。结果表明,在214株菌株中,只有云南与贵州两地区各出现了一个使其产生高侵染型的菌株,说明小冰麦33对我国小麦叶锈菌具有较强的苗期抗病性,可在我国大部分麦区使用。试验选用19个具有较好鉴别能力的小麦叶锈菌株和49个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出小冰麦33中可能含有Lr2a、Lr3a、Lr23、Lr44及未知抗叶锈基因。     

小麦中控制成株期抗叶锈和条锈基因的紧密连锁

含有成株期抗叶锈基因Lr34的独立衍生的加拿大回交品系对条锈病也表现出成株抗性。这些品系中对2种锈病的抗性基因必定是紧密连锁的。由澳大利亚选出的抗条锈的其他回交衍生系在选种圃中也表现出了一定抗性。上述情况表明:这2组材料具有相同的基因.其供体抗源已知具有对条锈或叶锈的持久抗性。每个持久抗源可能都含有紧密连锁基因的推论.对了解抗锈性的遗传情况、基因操纵和抗锈基因在农业中的开发利用具有重要价值.     

4个春小麦种质资源抗条锈性鉴定和抗性遗传分析

为了解春小麦抗条锈性遗传规律,采用7个条锈菌生理小种(菌系)对4个春小麦优质种质进行了温室苗期抗条锈性评价,并在大田进行成株期抗病性评价,对苗期表现抗病的条锈菌小种进行苗期抗条锈性基因遗传分析。结果表明,4个春小麦种质对不同小种的抗性不尽相同,均全生育期抗条锈病,其中XM000002的抗性最强,苗期对所测的7个生理小种(菌系)均表现近免疫或高抗,成株期表现近免疫。遗传分析结果表明,YJ011784苗期对小种CYR33和CYR23表现近免疫的抗性都由一显一隐两对基因独立作用,对CYR27和CYR25的抗性由一对显性基因独立作用。YJ003443对CYR32的抗性由两对隐性基因共同作用,对CYR25和CYR23的抗性均由两对隐性基因独立作用。XM000622对CYR27和CYR25的抗性均由两对隐性基因独立作用,对CYR23的抗性由一对隐性基因独立作用;XM000002对CYR33和CYR25的抗性都由一对显性基因独立作用,对CYR32的抗性由两对隐性基因独立作用,对Sun11-4的抗性由一显一隐两对基因共同作用,对Sun11-6的抗性由一对隐性基因独立作用,对CYR27和CYR23的抗性都由一显一隐两对基因独立作用。     

中国小麦农家品种抗条锈性评价及抗病品种的遗传分析

为了解小麦抗病品种的基因背景和遗传特点,采用中国目前的条锈菌优势小种对60个小麦农家品种进行了苗期和成株期抗条锈病鉴定.苗期鉴定发现,有13个品种对8个条锈菌优势小种中的4个或4个以上小种表现抗病,其中白老芒麦(甘地806)、圆籽糙(豫327)、大籽糙(豫331)、疙瘩糙(豫398)对6～7个小种表现出抗病,而且多表现免疫～高抗;成株期鉴定发现有38个农家品种对所有小种表现抗病,并且病情指数低于10,很多苗期感病的品种在成株期表现抗病.在抗条锈鉴定的基础上对抗病性较好的品种圆籽糙(豫327)和疙瘩糙(豫398)进行了抗条锈性遗传分析.对亲本、F1、F2、BC1代接种条锈菌优势小种,根据F1代的抗性表现和F2代、BC1代的抗感分离情况,初步明确圆籽糙对条中29号的抗性由两对显性基因互补作用控制,疙瘩糙对条中32号的抗性由一对隐性基因控制.     

小麦新种质体克2号对条中31号抗性的遗传分析

为给新种质体克2号在小麦抗条锈病育种上的应用提供依据,以反应型为指标,对体克2号X辉县红的F2代群体接种条锈病茵条中31号小种,并进行条锈病抗性评价,采用主基因 多基因混合遗传模型分离分析法研究了该群体抗条锈病基因的遗传规律.结果表明,F2群体对条中31号的抗性由1对主基因 多基因控制.主基因表现为负向完全显性,其遗传模型为A-4,F2群体抗条锈病主基因的遗传率较高,分别为79.63%和85.67%.     

河南71个重要小麦生产品种的抗叶锈性鉴定

为给防治中国小麦叶锈病和培育抗叶锈病小麦品种奠定基础,本研究以36个携带已知抗病基因的载体品种和71个河南主栽小麦品种为材料,在苗期接种16个小麦叶锈菌生理小种进行基因推导,并利用系谱分析和分子标记检测对推导结果进行验证,于2014－2015年度在河北保定小麦试验田及2014－2015和2015－2016两年度在河南周口黄泛区农场进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果发现,71个河南小麦品种中,36个品种在苗期共鉴定出7个抗叶锈病基因（ Lr1 、 Lr2b 、 Lr10 、 Lr26 、 Lr17 、 Lr34 和 Lr39 ）,其中27个品种含有 Lr26 ,4个品种含有 Lr39 ,2个品种含有 Lr10 ,含有 Lr1 和 Lr17 的品种各有8个,含有 Lr2b 和 Lr34的品种各有1个。成株期抗叶锈性鉴定结果表明,仅有7个品种具有成株期慢锈性,可能含有成株期抗性基因,可进一步用于培育抗叶锈病品种和抗叶锈病基因的合理布局。     

宁夏小麦品种慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的小麦慢叶锈/慢条锈基因,可用于小麦锈病抗性改良。为了明确Lr34/Yr18基因在宁夏小麦中的分布特点,利用STS标记csLV34对111份宁夏小麦品种中慢锈基因Lr34/Yr18的等位变异进行了分子检测,并且进行了成株期条锈病抗性鉴定。结果表明,20份材料携带Lr34/Yr18基因,占18.0%。不同来源的小麦品种中Lr34/Yr18基因分布频率不同,农家品种中分布频率最高,占90.9%;引进品种中所占比例为14.3%;育成品种中所占比例最低,仅占7.7%。含有Lr34/Yr18基因的品种对条锈病具有较好的抗性,可作为今后宁夏小麦抗锈病育种的重要抗源。