西南地区小麦品种(系)抗白粉病基因位点组合多样性调查

了解白粉病抗性基因分布状况和基因组合多样性是提高西南地区小麦抗病育种效率的关键。本研究调查了140份小麦材料的田间抗病性,并利用18个与小麦抗白粉病基因紧密连锁的分子标记对它们进行了抗病基因扫描。结果表明,140份小麦材料在4个环境中白粉病鉴定都表现为抗病的品种比例为35%。18个抗白粉病基因的分子标记扫描结果显示,在这些小麦材料中出现频率最高的抗白粉病基因是Pm30(79.9%)。相关性分析表明有7个白粉病抗病基因与小麦白粉病抗病性显著关联,其中Pm21在4个环境中都与白粉病抗性之间存在极其显著的正相关。对抗白粉病基因的组合分析显示,基因组合包含了2到11个基因位点,其中3、4和5个基因组合的出现比例较高,分别为17.3%、15.1%和26.6%。本项研究工作的结果能够使贵州小麦优良的抗病品种(系)更好地在全省和全国的抗病育种中发挥作用,提高抗病基因标记辅助育种的效率。     

小麦种质抗白粉病基因的分子标记检测

[目的]促进小麦抗白粉病基因材料在小麦育种及生产中的应用。[方法]利用STS、SCAR和SSR标记有效检测124个小麦品种资源中Pm21、Pm30、Pm34 3个类型抗白粉病基因的分布。[结果]124份亲本材料中,7份材料含有Pm21基因(占5.65%),16份材料含有Pm30基因(占12.9%),4份材料含有Pm34基因(占3.23%);以2种抗性基因聚合形式存在的共有2种类型:其中1份材料含有Pm21+Pm30(占0.81%),1份材料含有Pm30+Pm34(占0.81%);没有发现以Pm21+Pm34 2种抗性基因聚合形式和Pm21+Pm30+Pm34 3种抗性基因聚合形式存在的类型。[结论]利用与抗白粉病基因Pm21、Pm30和Pm34连锁的特异标记对品种资源进行检测,可为小麦育种提供广谱、持久抗病的新材料。     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

山东省小麦白粉病菌群体毒性鉴定和分析

为明确山东省小麦白粉病菌群体的毒性结构组成,利用31份已知抗白粉病基因的小麦品种(系)对采自山东省德州、烟台、济南、济宁、聊城、临沂6市共62个小麦白粉病菌株毒性结构进行鉴定,并构建山东省小麦白粉病菌系毒性聚类图。结果表明,山东省小麦白粉病菌群体对抗病基因Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm13、Pm17、Pm19、Pm2+Ta、Pm"Era"和Pm"XBD"的毒性频率均高于70%,对抗病基因Pm21、Pm4b+5b及Pm5+6的毒性频率低于30%,仅对Pm21抗病基因无毒性;德州市、烟台市、济宁市、济南市、聊城市和临沂市白粉病菌群体分别对12、15、22、23、25、28个抗病基因的毒性频率高于70%;对小麦白粉病菌株毒性聚类分析发现,62个小麦白粉病菌株毒性相似系数在0.67～1.00之间,说明6地市的小麦白粉病菌群体间毒性存在一定差异,德州市和烟台市的大部分菌株毒性结构相似度高,其余地市菌株毒性结构相似度高。     

新疆春小麦品种(系)抗白粉病基因的分子检测

通过苗期抗性鉴定和抗病基因的分子标记检测,筛选对小麦白粉病具有抗性的春小麦品种(系),明确Pm4、Pm8和Pm21在新疆春小麦品种(系)中的分布现状,为新疆春小麦品种的合理布局及抗白粉病品种的选育提供依据。苗期抗性鉴定结果表明,新春38号和366S表现出抗性,高抗植株与中感植株的比率为2∶1,新春12号、新春15号、新春18号等29个小麦品种(系)对小麦白粉病均表现为高感。分子标记检测结果表明,新春27号、1354和1360含有Pm4基因;983-S、MJ307、HMJ555和1112含有Pm8基因;366S含有Pm21基因。采用苗期抗性鉴定和分子标记检测相结合的方法,可大大提高抗白粉病品种鉴定的准确性。     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。     

四川抗赤霉病小麦品种（系）抗病基因检测

【目的】旨在研究四川小麦抗赤霉病的基因资源,培育赤霉病综合抗性中抗以上的小麦品种。【方法】利用土表接种法鉴定出156份赤霉病达中抗水平的小麦品种或高代品系,通过已知赤霉病抗性基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5以及部分抗条锈病基因和抗白粉病基因的分子标记检测抗性基因的组成。【结果】经抗病基因分子标记检测,在供试的156份赤霉病抗性材料中仅检测出2份材料(20引979和20间2506-10)分别含有抗赤霉病基因Fhb1和Fhb5。同时,检测出含小麦条锈病抗性基因Yr5、Yr15、Yr18、Yr26和YrAs2388的材料分别为4、63、9、3、14份,在供试材料中的分布频率分别为2.56%、40.38%、5.77%、1.92%和8.97%。检测出含白粉病抗性基因Pm21的材料44份,在供试材料中的分布频率为28.21%。抗病基因的分布表明,122份供试材料含有至少1个抗病基因,其中6份材料含有条锈病和白粉病2种抗病基因,9份材料中聚合了2个抗条锈病基因,剩余的106份材料仅含有1个抗病基因。仅1份供试材料(20间2506-10)同时含有赤霉病、条锈病和白粉病3种抗病基因。【结论】四...     

3种小麦抗白粉病基因聚合体的STS和SCAR标记

针对宁夏灌区小麦白粉病逐年加重的趋势,笔者将分别含有Pm4b、Pm13、Pm21的小麦材料与宁夏推广品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,淘汰感病株,F3代50个抗病株利用Pm4b的STS标记,Pm13和Pm21的SCAR标记进行检测.通过对反应体系的优化,从中筛选到聚合Pm4b、Pm13和Pm21三个基因的抗病株3株,聚合Pm4b和Pm13基因的抗病株2株,聚合Pm4b和Pm21基因抗病株3株,聚合Pm13和Pm21基因抗病株2株.为培育持久、广谱抗病小麦品种奠定了基础.     

新疆小麦白粉病菌群体的毒性监测和分析

【目的】通过对新疆小麦白粉菌群体的毒性鉴定,研究其病菌群体的毒性结构和组成,为小麦抗白粉病品种的选育及抗病品种的应用和合理布局提供依据。【方法】对采自新疆的小麦白粉菌标样进行分离纯化,采用抖接法接种到35个已知抗病基因的小麦鉴别寄主上,调查鉴别寄主对病菌的反应型,明确小麦白粉菌不同菌株的毒性。【结果】新疆小麦白粉菌群体对抗病基因Pm1c、Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm24、Pm25、Pm30、Pm35、Pm"XBD"、Pm2+Mld、Pm2+6、Pm4+8、Pm4b+5b和Pm5+6的毒性频率低于30%,其中对Pm12、Pm16和Pm21的毒性频率为0;对Pm3b、Pm3d和Pm34的毒性频率在30%~70%;对抗病基因Pm1a、Pm3a、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm1+2+9等的毒性频率均高于70%。【结论】抗病基因Pm1c、Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm4c、Pm5b、Pm12、Pm13、Pm16、Pm21、Pm24、Pm25、Pm30、Pm35、Pm"XBD"、Pm2+Mld、Pm2+6、Pm4+8、Pm4b+5b和Pm5+6均是当前可用的有效抗病基因,可应用在小麦育种及生产上;Pm1a、Pm3a、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17、Pm19、Pm1+2+9这些基因抗小麦白粉病性能较差,已不适合在育种和生产上使用;Pm3d、Pm3b和Pm34在生产上应注意合理使用。     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

扬麦11号的特征特性及高产栽培技术

扬麦 11号是江苏里下河地区农科所与南京农业大学细胞遗传所合作 ,针对小麦大面积生产上白粉病发病严重 ,抗病基因Pm8已逐步丧失抗性这一现实 ,引入新的抗源材料Yuma/ 8Chancellor(Pm4a) ,以扬麦 15 8为亲本和轮回亲本开展抗白粉病回交转育工作。结合抗白粉病性温室、田间鉴定和抗病基因分子标记检测 ,育成的抗白粉病小麦新品种 ,2 0 0 1年通过江苏省品种审定委员会审定     

已知抗性基因的小麦品种(系)对白粉病的反应

本文报告对美国农业部 Beltsville 农业研究中心提供的一套已知抗白粉病基因小麦材料1985—1987年间在四川田间的表现,以及利用这套材料在室内进行川西小麦白粉菌的毒力分析的结果。含有 Pml,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5,Pm6抗性基因的材料在田间表现完全感病,而 Pm3a,Pm7和 Pm8在田间表现不稳定。由 Khapli 和 Yuma 衍生出的近等基因材料 Khapli/8*Cc 和Yuma/8*Cc,虽然含有 Pm4相同抗性基因,但抗性表现不一致,前者的抗病性高于后者。供试菌株对 Pm1,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5和 Pm6的毒力频率分别为74～84%,63～67%,89%,75%和71%,说明四川多数白粉菌菌株对这些抗病基因有毒性。仅仅只含有 Pm4的材料,其毒性频率很低,是目前四川小麦白粉病抗病育种中可利用的抗源。     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/7*百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带.进一步对144株VPM/7*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM.用设计的这对STS-PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现:STS410只出现在含有Pm4基因的材料中.因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种.     

中国小麦重要生产品种及国外材料在云南的抗白粉病表现

为了解中国小麦生产上主要抗白粉基因、重要生产品种及国外小麦材料对白粉病的田间抗性状况,采用自然鉴定法,在2012-2013年对Pm2、Pm4a、Pm4b、Pm2+6、Pm8及Pm21等6个抗白粉基因、46个中国小麦重要生产品种及66份国外小麦材料在云南临沧、德宏、大理、玉溪、昆明和昭通等6个代表性地点进行成株期抗性监测。结果表明,该6个抗白粉病基因抗性已逐渐丧失,压缩含Pm8及Pm21的小麦品种面积已迫在眉睫,Pm2、Pm4a、Pm4b和Pm2+6,也应合理利用。中国小麦生产品种整体抗白粉病水平低,46个品种中,没有1个在云南2年6点均表现抗性,6个品种仅在1个点表现感病,18个品种在2个点表现感病,22个品种在3个点以上表现感病。66个国外小麦材料中,只有Hybrid 46和Heines Kolben在云南2年6个点均表现抗病,是较稳定的抗白粉病材料。7个材料只在1个点表现感病,29个材料在2点表现感病,28个材料在3个点以上表现感病。说明当前中国白粉病抗源及抗病品种十分缺乏,寻找新的白粉病抗源及培育新的抗白粉病品种,十分紧迫,生产上当务之急是加强监测及应急防控,以确保小麦安全生产。     

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

[目的]研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据.[方法]利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系).[结果]筛选出携带Pm21标记材...     

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

 选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交，将抗白粉病基因聚合体Pm4 +Pm13 +PmV、抗条锈病基因YrX（源自YW243）、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择，选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质，其中聚合Pm4 +Pm13 +PmV +YrX +Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株，聚合Pm4 +Pm13 +YrX +Bdv2d 的冬性、春性（BC2F3）材料分别为2株、3株，聚合Pm4 +PmV +YrX +Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性（BC2F3）材料分别为6株和18株，聚合Pm13 +YrX +Bdv2、PmV +YrX +Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM／7百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带。进一步对144株VPM／7^*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM。用设计这对STS－PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现：STS410只出现在含有Pm4基因的材料中。因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种。     

99份小麦地方品种抗白粉病种质发掘及其分子鉴定

利用国内白粉菌流行小种E09和E20分别对收集到的99份小麦农家种及地方品种进行了苗期抗性鉴定,共筛选出10份兼抗2个小种的材料,其中对2个小种均达到高抗以上的材料有6份,分别为028079、石家庄8号、菏泽2号、复壮30、冀麦2号和白齐麦。利用抗白粉病基因Pm21,Pm52,PmLK906和PmLX66对99份材料进行了分子检测,结果发现,复壮30、菏泽2号分别含有Pm5E和Pm52,台中23和成都秃头含有Pm LK906,其余材料均未检测到上述抗白粉病基因,也未见有含抗白粉病基因的报道。这6份材料可以作为有效抗源应用于小麦抗病育种中。     

小麦已知抗白粉病基因在甘肃省的有效性及其在抗病育种中的利用价值

2007—2014年,对收集到的44份已知抗白粉病基因载体品种在甘肃省的不同生态区进行了成株期抗病性监测,结果表明:Pm1、Pm3、Pm5、Pm6、Pm7、Pm8、Pm23、Pm Era、Pm33在田间抗病性丧失,失去利用价值;Pm4a、Pm12、Pm13、Pm16、Pm18、Pm19、Pm2+Pm6、Pm4b+Pm5、Pm4+Pm8在各地田间抗病性分离,不宜应用或慎用;其余抗病基因(组合)在田间抗性表现较好,在今后的育种工作中应充分加以利用。本研究还对抗病基因的来源及抗病基因下一步有效利用等问题进行了讨论。     

兼抗白粉病、黄矮病多基因聚合小麦新种质的分子标记检测

利用与抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21共分离的特异PCR标记、抗黄矮病基因Bdv2的特异SCAR标记SC-W37,对Pm4+Pm13+Pm21及Bdv2四个抗性基因转育的小麦BC2F2代植株进行检测,初步筛选到Pm4+Pm21+Bdv2、Pm13+Pm21+Bdv2 3个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1个,Pm13+Bdv2、Pm21+Bdv2 2个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1、6个,但没筛选到4个抗性基因聚合的植株.本研究说明了分子标记可以实现对几个抗病基因的精确、随时的同时鉴定,快速选育出具有多个抗病基因的累加体,为培育持久、广谱抗性品种提供材料和方法.