西藏林芝小麦条锈菌的分子群体遗传结构分析

为了明确西藏林芝地区小麦条锈菌的分子群体遗传结构,2010年,从西藏林芝地区的米林县、林芝县、波密县和工布江达县共采集到259个小麦条锈菌标样,利用10对小麦条锈菌SSR引物进行了群体遗传研究。结果表明,该地区小麦条锈菌的遗传多样性水平较低,群体存在一定的遗传分化,群体间遗传变异占总变异的12%,群体内遗传变异占88%,不同群体间存在着频繁的菌源交流。     

新疆小麦白粉病菌群体遗传多样性分析

为了解新疆小麦白粉病菌群体多样性及其间关系,利用ISSR分子标记对2020年喀什、阿克苏、和田、昌吉、塔城共5个地区13个县市小麦白粉病菌群体进行遗传多样性研究。结果表明,喀什、阿克苏、和田、昌吉、塔城小麦白粉病菌群体的遗传距离为0.031 7~0.094 5,塔城与阿克苏群体的遗传距离最近,和田与喀什的遗传距离最远;总体Neis遗传多样性指数为0.257 1,群体Neis内遗传多样性指数为0.217 5,群体内的遗传变异占总体变异的84.60%,表明遗传变异主要来源于群体内。群体间基因流N_m值为2.749 0,表明新疆不同区域群体存在一定的基因交流。Normalized Mantel Statistic分析表明,小麦白粉病菌群体间遗传距离与地理距离相关性不大。     

7OE+8*亚基对东北强筋小麦品种品质性状影响研究

小麦品质改良是东北春麦区强筋小麦育种的主要目标之一。Glu-B1位点7^OE+8^*亚基为超强筋小麦品种必备基因。为了明确该亚基在东北春麦区强筋小麦遗传背景下的品质遗传效应,本研究利用分子标记和选择回交相结合的手段,将7^OE+8^*亚基定向导入到强筋小麦品种龙麦26和龙麦35（Glu-B1位点均为7+9亚基）的遗传背景之中,对BC₅F₁、BC₆F₁群体和自交BC₆F₂鉴定获得的纯合品系进行7^OE+8^*亚基遗传效应评价。结果表明,在强筋小麦品种龙麦26(7+9)和龙麦35(7+9)遗传背景下转入7^OE+8^*亚基后,其干面筋、面筋指数、形成时间、稳定时间、断裂时间、拉伸面积、延伸性和最大抗延阻力等品质指标3年平均分别提高1.3%(P=0.82)和1.8%(P=0.49)、6.6%(P=0.59)和4.7%(P=0.37)、55.0%(P=0.24)和35.8%(P=0.56)、44.5%(P=0.43)和32.8%(P=0.73)、41.4%(P=0.31)和30.0%(P=0.66)、28.0%(P=0.05)和23.4%(P=0.37)、6.5%(P=0.47)和5.8%(P=0.42)、19.5%(P=0.31)和18.0%(P=0.38);Zeleny沉降值2年平均分别提高6.8%和11.4%。以上结果表明,在2个强筋小麦品种遗传背景下,Glu-B1位点转入7^OE+8^*亚基较7+9亚基对各项品质指标改良均存在正向效应,但提高幅度存在差异,对形成时间、稳定时间、断裂时间、最大抗延阻力、拉伸面积等衡量面筋质量的指标提高幅度更大,表明该亚基对面筋质量改良效应显著。综上所述,7^OE+8^*亚基可作为东北春麦区强筋小麦遗传背景下品质性状进一步改良的优选基因,为超强筋小麦育种的重要基因资源。     

甘肃陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性分析

为了解甘肃陇南地区小麦条锈菌群体的遗传多样性,采用TP-M13-SSR荧光标记技术,对该地区8个种群202个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。结果表明,甘肃陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富。在物种水平上,观察等位基因数(Na)为1.88,有效等位基因数(Ne)为1.50,Nei’s基因多样性指数(H)为0.30,Shannon信息指数(I)为0.46,多态位点百分率(P)为87.5%;种群之间遗传多样性有显著差异。中梁种群、秦安种群的遗传多样性相对较高,武都种群、文县种群、齐寿种群和平南种群次之,礼县种群、西和种群遗传多样性相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的4.05%,群体内遗传变异占95.05%。     

叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT在小麦遗传改良中的应用

为了解叶片衰老抑制基因 P_SAG12-IPT在小麦遗传改良中的作用,利用共表达P_SAG12和IPT的转基因小麦材料（T_IPT-XN1376）与推广小麦品种陕麦159、周麦18、远丰175、西农979和郑麦9023杂交,并对其后代进行分子标记辅助选择和叶绿素含量测定,研究 P_SAG12-IPT基因在小麦中的遗传特点及其与衰老和叶片叶绿素含量的关系。结果表明,150个转基因株系中,携带 P_SAG12-IPT植株与不携带 P_SAG12-IPT植株的分离比为110∶40,χ检验表明,符合3∶1的分离特点,说明 P_SAG12-IPT基因以单基因形式在子代中稳定遗传。携带 P_SAG12-IPT的F₂株系平均叶绿素含量（55.4 mg·g^-1）比不携带 P_SAG12-IPT的F₂株系（51.7 mg·g^-1）提高7%,说明 P_SAG12-IPT基因能够降低植株叶片叶绿素的降解速率,使叶片维持较长持绿时间,延缓叶片衰老。     

安徽省小麦赤霉病菌群体遗传多样性AFLP分析

为了解安徽省小麦赤霉病菌的群体分化和遗传变异规律,利用AFLP技术对安徽省4个地理群体的68个供试菌株进行了群体遗传多样性分析。结果表明,8对引物共扩增出245条带,供试菌株间的遗传距离为0.014~0.021。4个小麦赤霉病菌群体之间的遗传距离与地理分布没有明显的相关性。4个赤霉病菌群体的Shannon信息指数I为0.321,基因多样性指数H为0.193,表明具有一定的遗传多样性。方差分析表明,被测小麦赤霉病菌群体的遗传变异主要存在于群体内(99.80%),群体间的遗传变异仅占0.20%。4个赤霉病菌群体间存在较低的遗传分化(Gst=0.049)和频繁的基因交流(Nm=9.648)。相比较而言,北部群体和中部群体亲缘关系较近,而南部群体和中、北部群体亲缘关系较远。     

小麦纹枯病菌对氟酰胺的敏感性

为了解新型杀菌剂氟酰胺对小麦纹枯病的防治效果,采用菌丝生长速率法测定江苏省不同地区的90个小麦纹枯病菌（R.cerealis）菌株对氟酰胺的敏感性,并测定对氟酰胺敏感性不同的10个菌株对戊唑醇、咯菌腈、氟环唑、烯唑醇、丙环唑、甲基立枯磷、氟酰胺、井冈霉素A、多菌灵、氯啶菌酯和申嗪霉素等不同杀菌剂的敏感性。结果表明,小麦纹枯病菌菌株间对氟酰胺的敏感性差异较小,EC₅₀值在0.211 3～0.669 0 μg·mL^-1之间,平均为0.406 3±0.100 5 μg·mL^-1;氟酰胺对R. cerealis的抑菌效果优于多菌灵、氯啶菌酯和申嗪霉素,与井冈霉素相近;其抑菌效果明显低于三唑类杀菌剂和咯菌腈、甲基立枯磷。EC₅₀值相关性分析结果表明,小麦纹枯病菌对氟酰胺与上述杀菌剂之间不存在交互抗性。     

小麦玉米一体化群体配置对小麦冠层结构和产量影响

为探索冬小麦-夏玉米一体化种植中小麦的适宜群体配置模式,设置20 cm-20 cm（R₁）、12 cm-12 cm-12 cm-24 cm（R₂）及13 cm-20 cm（R₃）三种行距处理方式和120 kg·hm^-2（S₁）、157.5 kg·hm^-2（S₂）及195 kg·hm^-2（S₃）三种播量,研究了行距和播量对小麦冠层结构特征和光合特性及产量的影响。结果表明,不同处理对各指标的影响因小麦生育时期的变化而不同。在孕穗至开花期, R₁S₁处理的小麦叶片SPAD值、净光合速率（P_n）及气孔导度（G_s）高于其他处理,开花期后R₂S₂处理表现出明显的光合优势。其中,R₂S₂处理的小麦LAI、叶倾角（MTA）在开花期后高于其他处理,在花后10 d之后其SPAD、P_n值最高。在不同处理中,R₂S₂处理产量最高,这主要归因于其有较高的穗数和千粒重。因此,在本试验条件下小麦高产的最佳群体配置是行距12 cm-12 cm-12 cm-24 cm和播量157.5 kg·hm^-2。     

小麦旗叶光呼吸对光强和CO2浓度的响应

为给C₃作物光呼吸等光合参数以及光响应模型和CO₂响应模型的研究提供参考,定量研究了小麦花期旗叶光呼吸速率对光强和CO₂浓度的响应。结果表明,在21%和2%O₂下小麦旗叶光饱和点分别为1 960.629和2 030.120 μmol·m^-2·s^-1。在较弱光强(小于800 μmol·m^-2·s^-1)下,小麦的总光呼吸速率(R_pt)与表观光呼吸(R_pa)均随着光强的升高而增大;当光强大于800 μmol·m^-2·s^-1时,R_pt和R_pa趋于稳定;整体上,不同光强下R_pt与R_pa之间差异较小(P>0.05),这主要是由于在380 μmol·mol^-1 CO₂下,光呼吸的CO₂回收利用率较低。饱和光强下,R_pa随着CO₂浓度的增加呈先上升后下降的趋势,R_pa最大值(Rpmax)所对应的外界CO₂浓度为600 μmol·mol^-1,而R_pt则随着CO₂浓度的升高而降低;在低浓度CO₂(小于380 μmol·mol^-1)条件下,R_pt与R_pa之间差异显著(P<0.05)。R_pt与羧化速率的比值(R_pt /Vc)随着胞间CO₂浓度的升高而呈下降的趋势,而不同光强下R_pt /Vc相对稳定,整体上未达到显著水平(P>0.05)。     

玉米人工合成群体S2遗传变异SSR标记评估

本研究利用SSR标记技术分析2个玉米人工合成群体S2分子水平的遗传变异，为群体合成及自交后代的选择提供一定理论依据。结果表明，40对引物在2个群体S₂中共扩增出420个等位位点，每个SSR座位的等位基因数目为3～25个，平均为10.5个。GP-5 S2的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数、基因杂合度等均大于GP-4 S₂，表明GP-5 S₂入选株系的遗传变异较GP-4 S₂大。遗传距离比较表明，不同群体S₂间平均遗传距离大于群体内株系间平均遗传距离，群体内株系间平均遗传距离又远远大于株系内个体间平均遗传距离。根据遗传距离，可将60个单株分为5个大类10个亚类，GP-4 S₂部分株系和GP-5 S₂部分株系聚在同一亚类，表明GP-4 S₂和GP-5 S₂的部分株系可能有相似的遗传背景。因此，玉米人工合成群体亲本材料的选择应将田间鉴定与SSR检测结合，并根据育种目标确定合成材料的多少，而在自交后代选择中则应侧重系间选择。     

新疆新源县小麦条锈菌生理小种鉴定

为了明确新疆新源县小麦条锈菌生理小种的构成,于2018年在新源县采集100份小麦条锈菌标样,利用19个中国鉴别寄主对标样进行生理小种鉴定。结表果明,37份标样未明确鉴定,63份明确鉴定的标样中鉴定出23种已知生理小种类型,其中条中33号、条中32号和条中34号发生频率较高,其频率分别为17.5%、11.1%和11.1%,为当地的优势生理小种,其余的生理小种鉴出频率低于7%;致病类群以水源11、Hybird 46和贵农22类群为主,出现的频率分别为33.3%、25.4%和22.2%;毒性基因v9、vsu、v3b+4b和v10的发生频率分别为85.7%、79.3%、43%和22.2%,其中v9和vsu发生频率高于75%,表明抗性在逐渐丧失。新疆新源县的小麦条锈菌生理小种类型丰富,但演化过程滞后于内地;条中34号生理小种已呈显著上升趋势。监测结果可对预测新疆小麦条锈病的发生流行及抗病育种提供理论依据。     

4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的分子细胞遗传学鉴定

为了给小麦育种提供新的种质资源,对4份圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体(AABBA^uA^u)的农艺性状、染色体组成及高分子量谷蛋白亚基组成进行了鉴定。农艺性状调查结果表明,4份双二倍体的株高介于108.45~129.43 cm,分蘖数介于7.3~17.5个,穗长介于10.23~12.17 cm,小穗数介于16.26~22.06,自交结实率介于37.77%~70.46%;4份双二倍体对目前的流行条锈菌混合生理小种(条中31、条中32、条中33、条中34和水源11-4)均表现为高抗。利用寡核苷酸序列探针Oligo-pSc119.2-1、Oligo-pTa535-1、Oligo-pTa71-2、pTa-713和简单重复序列探针(AAC)5进行FISH分析,可区分出圆锥小麦-乌拉尔图小麦双二倍体的42条染色体。花粉母细胞染色体配对观察表明,在这些双二倍体的减数分裂中期I,染色体大多配对成二价体,仅有少量的单价体、三价体和四价体。SDS-PAGE分析表明,来自于乌拉尔图小麦TA#831的1Ay亚基在双二倍体Syn-TAU-2中得到了表达,但其迁移率发生了变化;来自于PI428270和PI428274的1Ax和1Ay亚基分别在双二倍体Syn-TAU-3和Syn-TAU-4中得到了表达。这些双二倍体可作为新的资源材料用于普通小麦的遗传改良。     

湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态

条锈病是小麦的主要病害之一,严重威胁小麦的安全生产。湖北襄阳是我国小麦条锈菌的主要冬繁区之一,可以向我国东部和北部麦区提供菌源。为明确襄阳地区小麦条锈菌夏孢子数量动态变化规律,更科学制定小麦条锈病的监测预警和防控策略,本研究利用孢子捕捉仪及TaqMan RT-qPCR方法,2019-2021年对襄阳地区空气中条锈菌夏孢子数量进行了连续监测。结果表明,襄阳地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在4-5月和10-11月,且不同年份孢子数量和高峰期持续时间差异较大。相关性分析发现,条锈菌夏孢子数量与空气温度及日照时数呈显著正相关关系(P<0.05)。     

河南省小麦条锈菌特异性SSR标记的筛选

为了简便地进行小麦条锈菌的早期检测,在前期工作的基础上,以小麦条锈病、叶锈病、白粉病的病叶和健康叶片为实验材料,采用来自条锈菌的SSR引物进行河南省小麦条锈菌的分子检测。结果表明, 在所用的条锈菌特异性SSR引物中,发现有4对引物能够将条锈菌和其他的病原菌区分开来。通过对来自河南省不同地区的小麦条锈病和叶锈病病叶的鉴定,其中2对引物 RJ3、RJ21的稳定性和可重复性均较好,表明这2对引物可以用于小麦条锈菌的分子检测。     

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。     

普通小麦/山羊草属间杂交F_1的形态学及细胞遗传学研究

为了解普通小麦与山羊草属的杂交F1代的育性、细胞遗传学表现及育种利用潜力,以普通小麦7182和丰优1718为母本,分别以卵穗山羊草SY163和离果山羊草SY119为父本进行杂交,对杂交F1代的生育特性、染色体构型、田间条锈病抗性、F1自交和回交结实性等进行了分析。结果表明,F1代植株生长势较强,株型倾向母本,成熟期穗子易断,壳硬;杂交F1代高度不育,花粉可育率1.26%~3.54%,回交结实率2.08%~5.26%,仅普通小麦/卵穗山羊草自交结实,但结实率最高仅为0.25%。7182/SY163、7182/SY119、丰优1718/SY163、丰优1718/SY119杂交F1代花粉母细胞减数分裂中期I的染色体构型平均分别为31.11I+1.90II+0.03III、20.04I+7.45II+0.02III、30.08I+2.40II+0.04III、22.37I+6.30II+0.01III,说明普通小麦与2种山羊草杂交亲和性差,且可交配性主要由山羊草基因决定。田间条锈病抗性鉴定结果显示,F1代均对条锈菌混合小种高抗或免疫,这对于丰富小麦抗病基因资源有重要意义。     

2015年湖北省小麦条锈菌群体结构及多样性分析

为了明确湖北省小麦条锈菌生理小种的构成以及变化动态,利用中国鉴别寄主对2015年采自湖北省6个地(市)的102份条锈病标样进行了群体结构分析,鉴定到已知条锈菌小种(类型)19个,其中CYR33和CYR32是湖北省的优势小种,出现频率分别居第一位(40.2%)和第二位(17.65%),其他小种(类型)以水源11类群、Hybrid 46类群以及贵农22类群为主,首次从湖北省标样中监测到贵农22菌系,其出现频率为17.64%.群体多样性研究结果表明,被测条锈病标样在物种水平上的Nei's基因多样性指数(H)为 0.19,Shannon's信息指数(I)为0.31,表明湖北省小麦条锈菌毒性多样性比较丰富.UPGMA聚类分析结果表明,湖北省小麦条锈菌群体毒性遗传相似系数范围为0.95~0.99,相似系数较高,遗传距离较小,群体之间交流广泛,并且毒性遗传结构与地理距离无相关性.     

2010-2011年度我国小麦条锈菌生理专化研究

为给小麦条锈病预测及防控策略制定与实施提供科学依据,2010-2011年对采自全国14个省(市、自治区)的条锈菌标样进行了生理小种鉴定和分析。结果表明,在1 014份标样中,共监测到133个致病类型,其中CYR33出现频率达19.7%,与2009-2010年的23.7%相比略有下降,连续二年超过CYR32,居于首位;CYR32出现频率为18.1%(2009-2010年为21.6%),位居第二,主要分布在陕、甘、川地区。供试标样中还有44份被鉴定为贵农22致病类群,出现频率为4.3%,主要分布在四川、甘肃和云南三省,陕西、青海、山西、新疆、贵州和西藏等地亦有分布,应引起育种和推广部门的高度重视。