Adult-plant resistance to yellow rust in wild emmer wheat

Seventy-six entries of wild emmer, susceptible to a culture of yellow rust, race 39E134, in the seedling stage at a low temperature-profile, were tested with the same culture for field resistance at two locations in the Netherlands. While most entries were susceptible also in the adult-plant stage, 15 showed an intermediate or resistant infection-type in Flevoland and 18 at Wageningen. In subsequent seedling tests at low and high temperature-profiles, including 20 entries which at either of the two locations had displayed field resistance, 16 entries were shown to possess temperature-sensitive genes, whereas four appeared to have true host stage-bound adult-plant resistance.Samenvatting Voor dit onderzoek werden 76 herkomsten van wilde emmer tarwe (Triticum dicoccoides Körn.) geselecteerd op basis van vatbaarheid voor gele roest (Puccinia striiformis Westend f. sp.tritici) in het kiemplantstadium. In een veldtoets met hetzelfde gele roest isolaat (fysio 39E134) werd de reaktie in het volwassenplantstadium bepaald. Deze toets werd in Wageningen in een plastic kas uitgevoerd en in Flevoland in een geïsoleerd veld.In Flevoland vertoonden 15 herkomsten een intermediaire of resistente reaktie, in Wageningen werd dit bij 18 herkomsten waargenomen. Om na te gaan of de waargenomen veldresistentie mogelijk berust op temperatuurgevoelige genen, werd de resistentie vergeleken bij hoge en lage temperatuur. Van de 20 herkomsten, die resistentie vertoonden in de veldtoets in Wageningen of in Flevoland, bleken er 16 temperatuurgevoelige resistentiegenen te hebben. Vier herkomsten lijken echte, stadium afhankelijke, volwassenplantresistentie te vertonen.     

云南小麦条锈菌群体对18个抗条锈近等基因系的毒性分析

为监测云南省小麦条锈菌群体毒性及小麦抗条锈基因的有效性动态,2016年采用18个抗条锈近等基因系鉴别寄主对云南省9个州市的136个小麦条锈菌株进行毒性分析,并按八进制法对小种进行命名。结果表明,云南省小麦条锈菌群体毒性丰富,共鉴定出64个小种类型,其中居于前2位的小种是550273和550073,出现频率分别为28.68%和11.76%,是本年度优势小种;其它小种出现频率均在4.41%以下,为次要小种。条锈菌群体对Yr5、Yr10、Yr15、Yr32四个抗条锈基因的毒力频率均为0,对Yr24、Yr Tr1、Yr8、Yr17四个抗条锈基因的毒力频率在0.74%~11.76%之间,表明这8个基因是云南省当前有效的抗条锈基因;对Yr27的毒力频率为52.94%,对Yr1、Yr6、Yr7、Yr9、Yr43、Yr44、Yr SP、Yr Exp2、Yr Tye九个抗条锈基因的毒力频率为77.94%~91.91%,表明这10个抗条锈基因的抗性已减缓或丧失,说明这些基因在云南省已失效。     

小麦品种Libellula和N. strampelli抗条锈病主效、微效基因遗传分析

 小麦品种Libellula和N. strampelli是甘肃陇南小麦条锈病常发易变区2个典型的持久抗病性品种,其不仅具有良好的成株抗病性,而且具有一定的全生育期抗病性。为了明确其全生育期抗条锈性遗传机制,本研究采用常规杂交分析和潜育期变温处理相结合的方法,分别在苗期常温(昼18℃/夜10℃)和高温(昼24℃/夜15℃)2种温域下,对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。结果表明,Libellula常温下对CYR29-mut3的抗病性由1对隐性主效基因控制,高温下对CYR29、CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因累加作用控制。N. strampelli常温下对CYR31的抗病性由2对隐性主效基因互补控制,高温下对CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因互补控制。Libellula和N. strampelli既含有全生育期主效抗条锈基因,又含有温敏微效基因,建议在小麦抗条锈病育种中加以有效利用。     

2017年我国小麦条锈病流行大尺度时空动态分析

2017年小麦条锈病在我国大范围流行,为明确大流行年份小麦条锈病时空动态,本研究通过在全国小麦主产省区定期调查小麦条锈病发生情况,并在总结2017年我国小麦条锈病流行特点的基础上,分析了小麦条锈病在县域水平随时间发展及其在空间上的分布和动态。结果表明,2017年小麦条锈病在我国黄淮海麦区大范围流行,发生面积达555.66万hm²,主要发生麦区平均病叶率为2.70%~40.00%、病害严重度为7.6%~45.2%、病害扩散速率为0.007~0.140;病害发生范围波及全国18个省（区、市）866个县,向北扩散至北纬41°的内蒙古五原县,向东扩散至东经121°的山东省烟台市和威海市。     

潜育期小麦条锈菌的高光谱定性识别

小麦条锈病的发生流行严重影响小麦的生产安全,其早期的监测预警对病害发生的防控具有重要作用。本研究利用Hand Held 2地物光谱仪获取不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层高光谱数据,基于定性偏最小二乘(discriminant partial least squares,DPLS)、人工神经网络(artificial neural networks,ANN)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法建立识别潜育期小麦条锈菌的模型,并分析接菌间隔日、建模比及光谱特征的差异对模型效果的影响。结果显示,在全波段(325~1 075 nm)建模,SVM识别效果优于ANN,而ANN优于DPLS,其中以一阶导数为光谱特征所建模型识别效果最优,在不同建模比下其识别准确率均可达到100.00%。     

小麦条锈菌中国鉴别寄主阿勃抗条锈病基因遗传分析

阿勃是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主之一,该研究采用经典遗传分析、单体分析等方法,通过不同条锈菌系鉴定,系统分析了阿勃抗条锈性的遗传基础及抗性特点.结果表明,在常温条件下,阿勃在苗期对中国小麦条锈菌系水源致病类型1(Su-1)和印度菌系79009的抗性均由2对抗条锈病基因控制,属细胞核遗传,抗79009茵系的2对基因分别定位在3B和7B染色体上,是与已知抗条锈病基因不同的未知新基因,分别暂定名为YrAbb1和YrAbb2.     

中国75个国审小麦品种抗条锈基因推导

为明确通过国家农作物品种审定委员会审定的75个小麦品种对条锈病抗病基因状况,根据供试品种与21个来自不同国家或地区条锈菌菌系的互作反应,与已知基因载体品种侵染型进行比较。结果显示,在已知抗条锈病基因中,Yr1、Yr2、Yr3、Yr5、Yr6、Yr7、Yr8、Yr9、Yr17、Yr27、YrA、Yr25、YrSu、YrSp、YrSk等基因以单基因或基因组合形式分布在49个小麦品种（系）中,Yr3所占比例为26.7%,Yr2为20.0%,Yr2、Yr3以基因组合形式存在的占14.7%;其次,携带Yr9的品种有12个,占16.0%;携带Yr1、YrSp的品种各10个,均占13.6%;其余推导出的抗条锈病基因比例均在10.0%以下。镇麦8号、宁麦15和生选6号感染所有菌系,推导其不含有已知抗条锈病基因。     

普通小麦-华山新麦草易位系9020-17-25-6抗条锈性遗传分析及分子标记

为明确普通小麦-华山新麦草易位系9020-17-25-6的抗条锈病基因及其遗传特点,利用中国条锈菌小种CYR29对9020-17-25-6、铭贤169及其杂交后代F1、F2、F3代进行苗期抗条锈性鉴定及遗传分析,选取48条RGAP引物和491对SSR引物对接种CYR29的F2代群体进行筛选,寻找与抗病基因连锁的分子标记。结果表明:9020-17-25-6对CYR29具有良好的抗条锈性,由1对显性基因独立控制,暂定名为Yr Hua9020。筛选到2个RGAP标记(M1和M2)和位于染色体3AS上的4个SSR标记(Xwmc11、Xwmc532、Xcfd79、Xgwm2)与Yr Hua9020连锁,与目的基因的遗传距离分别为6.9、9.5、17.8、12.2、7.2和17.8 c M。与已定位于3A染色体上的抗条锈病基因的比较研究表明,Yr Hua9020是一个与已知基因不同的新的抗条锈病基因。     

Application of pathogen surveys,disease nurseries and varietal resistance characteristics in an IPM approach for the control of wheat yellow rust

The present paper presents the rationale for the use of pathogen surveys, inoculated and non-inoculated disease nurseries and varietal resistance characteristics in an integrated approach to control wheat yellow rust in Denmark. The non-inoculated disease observation plots, which gave valuable information about yellow rust at the year, site and variety level, served as the primary sample source for the pathogen survey revealing pathogen virulence dynamics. This survey was also the main source for isolates of new pathotypes, a prerequisite for the assessment of the resistance characteristics of varieties and breeding lines in inoculated nurseries, and the postulation of race-specific resistance genes. A simple grouping of varieties into four categories with respect to resistance to the current yellow rust population proved robust, and this grouping was used as a determinant in a web-based decision support system for pesticide applications in cereals, Crop Protection On-line (CPO). The interplay between the different research and survey activities in the integrated pest management (IPM) approach demonstrated the need for a coherent and long-term involvement at all stages from plant breeding to the official variety approval system, extension service and research in disease epidemiology and resistance genetics.     

小麦品种天选43抗条锈性遗传分析及抗病基因的分子标记

 天选43是由8845-01-01-1-1和抗源材料贵农22杂交选育而成的普通小麦品种,对我国目前所有条锈菌生理小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传基础,本研究选用当前条锈菌流行小种CYR32和CYR33,对天选43与感病品种铭贤169杂交F₁、F₂和F₃代群体进行遗传分析,同时应用460对SSR引物对接种CYR32的天选43/铭贤169 F₂代150个单株群体进行抗病基因定位。结果表明,天选43对CYR32抗性由1对显性基因控制,而对CYR33抗性由1对隐性基因控制。筛选到10个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xwmc134、Xgwm413、Xbarc187、Xwmc406、Xcfd65、Xgwm18、Xbarc181、Xbarc137、Xwmc419和Xgwm230,两侧距离目的基因最近的标记为Xgwm18和Xgwm413,遗传距离分别为0.8 cM和3.4 cM,并初步将其抗病基因定位于小麦染色体1BS上,暂命名为YrTx43。基因来源、抗病遗传分析、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrTx43很可能是与Yr24、Yr26具有等位性的抗条锈基因。     

小偃6号成株期高温抗条锈性遗传分析

为揭示小偃6号抗病机制和培育持久抗病品种,采用常规杂交分析方法,在小麦抽穗期利用小麦条锈菌小种CYR30、CYR32和Su11-4对小偃6号、铭贤169及其杂交F1、F2、F2∶3接种,平均气温达到21℃时对小偃6号进行了抗条锈性调查和遗传分析。结果显示,接种CYR30、CYR32时,F1代表现高感,F2代群体中抗感分离比例符合1 R∶15 S的理论比例。接种Su11-4时,F1代表现高抗,F2代群体中抗感分离比例符合3R∶1S的理论比例。研究表明小偃6号对CYR30、CYR32的抗病性均由2对隐性基因累加作用控制,对Su11-4的抗病性由1对显性基因控制。     

中国不同春麦区小麦地方种质抗条锈病评价及抗性基因分析

为明确中国不同春麦区小麦地方种质对当前小麦生产上流行的条锈病菌Puccinia striiformis f.sp.tritic的抗性水平及其所含抗性基因,利用条锈病菌生理小种条中32（CYR32）和条中34（CYR34）及混合生理小种（致病类群）对来自5个春麦区的196份小麦地方种质进行苗期、成株期抗性鉴定,并通过6个已知条锈病抗性基因Yr9、Yr18、Yr26、Yr48、Yr65和Yr67对其所含重要抗性基因进行分子标记检测。结果显示,在苗期,有11份小麦地方种质对CYR32表现出抗性,有12份对CYR34表现出抗性,分别占供试种质总数的5.61%和6.12%;有6份对CYR32和CYR34均表现出抗性;在成株期,有59份小麦地方种质在5个田间诱导环境下表现出稳定的抗性。有119份小麦地方种质检测到含抗性基因,其中有3份携带Yr9,有50份携带Yr18,有43份携带Yr48,有54份携带Yr65,所有供试种质均未检测到Yr26和Yr67,抗性基因的组合分析发现,共有31份小麦地方种质携带4种抗性基因组合类型Yr9+Yr18、Yr18+Yr48、Yr18+Yr65和Yr48+Yr65。表明来自中国5个春麦区的小麦地方种质条锈病抗性表型呈多样性,且携带目前在小麦抗病育种和生产上有效的条锈病抗性基因（组合）,建议加大对小麦地方种质的保护和应用力度。     

小麦条锈病菌致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33在四川省小麦品种(系)上寄生适合度的测定及分析

为了解致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33对四川省近年小麦生产品种和后备品种的寄生适合度,在田间分别将致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33接种于四川省109个小麦品种(系),采用综合病情指数法测定3个供试菌株的相对寄生适合度。结果显示,致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33的平均寄生适合度分别为0.1930、0.0560和0.0379,且前者显著高于后两者;流行小种CYR32和CYR33的平均相对寄生适合度有差异,但是差异不显著。致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的中位数分别为0.0626、0.0000和0.0000,前者在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的平均水平和波动程度均高于后两者。致病类型G22-83在四川省小麦生产品种和后备品种上的寄生适合度较高,在今后一段时间内可能成为该地区小麦条锈菌的优势菌系。     

西藏小麦条锈菌群体结构与遗传多样性

为查明西藏小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici群体结构和遗传多样性,采用中国鉴别寄主和近等基因系鉴别寄主,以及竞争性等位基因特异性PCR-单核苷酸多态性（kompetitive al-lele specific PCR-single nucleotide polymorphism,KASP-SNP）分子标记对2017年采自西藏的150个小麦条锈菌菌系分别进行表型分析和基因型分析。表型分析结果显示,中国鉴别寄主将150个菌系区分为 12 个已知小种、6 个已知致病类型和 13 个未知致病类型,所有菌系均不能侵染中四和Triticum spelta album鉴别寄主。近等基因系鉴别寄主将150个菌系区分为88个毒性类型,这些毒性类型均不侵染携带抗性基因Yr5、Yr10或Yr15的品种。基因型分析结果显示,26对引物将150个菌系划分为73个基因型,表明西藏小麦条锈菌群体基因型丰富。基因流分析结果表明,波密县与洛扎县小麦条锈菌亚群体之间的基因流N_m最高,达5.86,米林县西部与波密县、洛扎县、巴宜县、米林县东部条锈菌亚群体之间的N_m较低,分别为0.25、0.34、0.42和0.67,表明西藏不同地区条锈菌群体之间基因交流强度差异较大。说明西藏作为我国小麦条锈病的独立流行区,条锈菌群体毒性结构复杂,遗传多样性高。     

云南省小麦条锈菌不同地理亚群体的遗传结构分析

为明确云南省小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）在不同地理环境下的群体遗传结构,通过3种不同地理亚群体划分方式,即以县域（Group C）、区域（Group R）和海拔（Group E）对云南省537个Pst单孢系进行不同层次的群体划分,并利用12对SSR引物对其进行遗传多样性和群体遗传结构分析。结果显示,云南省Pst的遗传多样性水平在Group C的亚群体之间差异最大,且来自滇中及滇东北地区的Pst群体的遗传多样性较高。Group R和Group E的亚群体基因流及遗传分化结果表明,云南省Pst菌源交流频繁、遗传分化较小。系统进化树分析结果显示,滇东北与滇中Pst群体类似,滇东南与滇西Pst群体类似。Pst遗传组分呈现出由东向西、由北向南和自低海拔向高海拔变化的趋势,与云南省自东南向西北逐渐攀升的地形及地势吻合。Mantel检验结果表明地理距离与遗传距离不存在相关性,在8个县域亚群体、2个区域亚群体检测到有性生殖。表明来自滇中和滇东北地区的Pst群体具有更高的遗传多样性,地理隔离可能是滇西地区遗传多样性较低的成因,遗传分化发生在...     

不同海拔对天水市小麦条锈菌夏孢子萌发的影响

为明确不同海拔对天水市小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici夏孢子萌发的影响,于显微镜下观察天水市低、中、高海拔地区小麦条锈菌夏孢子在不同温度下的萌发及融合情况,并对与夏孢子萌发相关的温敏基因的表达水平进行测定。结果显示,低海拔和中海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的最适萌发温度为9℃,萌发率分别为64.72%和54.21%,高海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的适宜萌发温度在12～16℃之间,平均萌发率为59.09%;高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子都存在芽管融合和孢子融合现象,其中高海拔地区小麦条锈菌夏孢子的异核率为6.13%,超过了其无性阶段变异的阈值1%。与夏孢子萌发相关的10个温敏基因在不同海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达趋势不同,其中,与能量代谢相关的葡萄糖转运蛋白基因和低亲和力磷酸转运蛋白基因在高海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达量高于低海拔地区小麦条锈菌夏孢子,与毒性变异相关的易化因子超家族（major facilitator superfamily,MFS）转运蛋白基因在高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达模式均呈上升趋势。表明由于海拔...     

Identification of resistance genes to Puccinia striiformis in seedlings of Ethiopian and CIMMYT bread wheat varieties and lines

In a controlled environment, the reaction was observed of 42 bread wheat varieties and lines inoculated with 19 isolates of yellow rust differing in their virulence to 20 differential varieties. Five varieties and lines showed resistance to all isolates. The remaining ones appeared to have the genesYr2, Yr3, Yr4, Yr6, Yr7, Yr9 andYrA, either singly or in combination.Yr9 derived from rye was present in 67% of the varieties and lines.Yr4 is the only effective gene in that material as, in Eastern and Central Africa, yellow rust has virulence to the otherYr genes. Recognition of virulence toYr genes is enhanced by the use of a supplemental set of differential varieties supposedly carrying a single gene.Samenvatting Onder geconditioneerde klimaatsomstandigheden zijn 42 Ethiopische en CIMMYT rassen en lijnen van broodtarwe (Triticum aestivum) in het kiemplantstadium geïnoculeerd met 19 isolaten van gele roest die onderling verschilden in hun pathogeniteit voor 20 differentiërende tarwerassen waarvan de resistantie-achtergrond bekend is. De genom-gen relatie is toegepast om resistentiegenen te identificeren. Vier rassen en lijnen bleken resistent te zijn tegen alle isolaten. Verondersteld wordt dat hun resistentie berust op genen die niet eerder herkend waren of op een combinatie van bekende genen die niet compatibel was met de gebruikte isolaten. In het overige tarwemateriaal kon de aanwezigheid worden aangegeven van de resistentiegenenYr2, Yr3, Yr4, Yr6, Yr7, Yr9 enYrA. Het van rogge afkomstige en door het CIMMYT veel gebruikte resistentiegenYr9 was in 28 rassen en lijnen (67%) aanwezig. In het onderzochte tarwemateriaal isYr4 het enige voor Oost en Centraal Afrika effectieve resistentiegen omdat de daar voorkomende gele roest pathogeniteit bezit voor de overige genen. Het herkennen van pathogeniteit van gele roest voor bepaalde resistentiegenen is verbeterd door het toevoegen van tarwerassen met monogene resistentie aan het internatinale gebruikte tarwesortiment voor de determinatie van gele-roestfysio's.     

兼抗麦长管蚜和大麦黄矮病毒的小麦种质田间鉴定筛选

为鉴定筛选兼抗麦长管蚜和大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus, BYDV)的小麦种质,采用自然感蚜/感病系数法,对36个外引和远缘杂交选育的小麦种质材料进行了2年的田间鉴定,并分析了感虫性与感病性的相关关系。结果表明,2年中均兼抗麦长管蚜和BYDV的种质仅有KOKIPPCAS、KOK、Amigo-3和PI137739共4个材料,占总鉴定材料的11.11%;对二者均敏感的有98-10-35q-9、186Tm39、Tam200e12-14a、Tam200(27)7、小偃22、西农1376和小偃6号共7个材料,占19.44%。其它材料仅抗虫或仅抗病,或仅在一年中表现抗病或抗虫,如材料98-10-30和98-10-35a8抗麦长管蚜,但对BYDV敏感;材料Tam200(13)G和PIG23(2)C感蚜,但对BYDV有抑制作用。BYDV发生普遍率(发病株率)和严重度(病情指数)与有蚜株率显著相关,严重度还与感蚜指数显著相关,但感病植株的病级均值与有蚜株率无显著相关性。表明自然界长期的进化和选择使许多抗病虫基因得以保存下来,但较多抗性基因只在抗病或抗虫的某一方面表现有效,需给予更多关注。