甘肃中部及周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构分析

为明确甘肃中部与周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构及关系,利用SSR分子标记技术对采自甘肃、陕南、青海及新疆等7个地区共369份小麦条锈病菌标样的群体遗传结构进行了分析。结果表明,小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.39、Shannon信息指数为0.57,各地区条锈菌群体遗传多样性较为丰富,且在不同地区之间存在明显差异,7个条锈菌群体中以天水种群的遗传多样性相对较高,其Nei’s基因多样性指数为0.42、Shannon信息指数为0.61。该地区小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间遗传变异占总变异的2.24%,群体内遗传变异占总变异的97.76%。表明甘肃中部及周边地区小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部;甘肃中部、陇南及陕南3地的小麦条锈菌种群遗传相似度较高,菌源交流密切。     

我国小麦条锈菌体细胞遗传重组的分子证据

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,条锈菌毒性变异是引致小麦品种抗病性丧失的主要原因。本文应用SSR分子标记技术,研究了陇南越夏区小麦条锈菌群体遗传结构,以期寻找条锈菌群体遗传重组的分子证据。研究结果表明,陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富而遗传分化较小,遗传变异主要存在于群体内部,而在群体之间,遗传多样性有显著的差异。在11对SSR引物中,有4对能够检测到陇南地区小麦条锈菌群体存在遗传重组,而且重组体出现的频率不同,CPS15揭示的条锈菌重组体出现的频率为20.0%,CPS34揭示的条锈菌重组体出现的频率为18.5%,RJ20揭示的条锈菌重组体出现的频率为12.8%,RJ18揭示的条锈菌重组体出现的频率为15.0%,陇南地区小麦条锈菌群体重组体出现频率平均为16.6%。本文揭示的遗传重组现象表明陇南地区条锈菌体细胞结合十分普遍,由此推测我国小麦条锈菌在自然条件下通过遗传重组而导致毒性变异的可能性。     

陕西省小麦条锈菌群体遗传结构分析

 利用TP-M13-SSR自动荧光检测技术,对陕西省小麦条锈菌群体遗传结构进行了分析。研究结果显示,在物种水平上,陕西省小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数（H）为0.18、Shannon 信息指数（I）为0.29,表明该省条锈菌群体遗传多样性较为丰富。同时,条锈菌群体遗传多样性在地区之间也存在明显的差异,在7个条锈菌群体中,宁强种群遗传多样性相对较高（H为0.18,I为0.28）。AMOVA分析显示,陕西省小麦条锈菌在地区间、种群间和群体内的遗传分化分别为：12.26%、10.88%和76.86%,表明陕西省小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部。     

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。     

基于毒性表型与微卫星标记的云南省条锈病菌群体遗传分析

为明确云南省条锈菌群体结构和遗传多样性水平,利用19个中国鉴别寄主和11对微卫星(simple sequence repeat,SSR)标记引物对采自云南省大理、曲靖、文山、昭通4个市的88个菌系进行了毒性表型分析和分子基因型分析。毒性表型分析结果表明,云南省条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.17,Kosman指数为0.22,云南省条锈菌群体毒性结构复杂;菌系以Hybrid 46类群(77.3%)和贵农22类群(17.0%)为主,并且均不能侵染鉴别寄主中四和Triticum spelta album。分子基因型分析结果表明,云南省条锈菌整体上香农信息指数为0.63,分子遗传多样性比较丰富;大理市菌系香农信息指数为0.64,分子遗传多样性最丰富;文山市菌系香农信息指数为0.35,分子遗传多样性最低。聚类分析结果表明,云南省西部大理市菌系明显不同于云南省东部曲靖市、昭通市、文山市的菌系,昭通市菌系和曲靖市菌系毒性结构和基因型结构基本相同,表明云南省东、西部条锈菌群体遗传分化程度较高,是2个相对独立的流行区域。     

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...     

小麦条锈菌群体温度敏感性测定

小麦条锈病由小麦条锈菌(Puccinia striiformi Westend.)引起,该病害发生范围广、流行频率高、危害损失重.小麦条锈菌侵染与繁殖均需要较低温度,过去研究表明,条锈菌在夏季最热旬均温23℃以下地区才能越夏[1].近年调查研究发现,小麦条锈菌的越夏海拔下限明显降低,病菌在夏季最热旬的旬均温超过23℃的地区也能越夏.研究不同地区和不同年代小麦条锈菌群体对温度的敏感性,有助于了解温度对条锈菌群体进化的影响,明确在小麦条锈菌群体中是否产生了耐高温菌株,为小麦条锈病菌源区勘界、病害流行测报等提供科学依据.本文报道了对小麦条锈菌群体温度敏感性的初步研究结果. 1 材料与方法 1.1试验材料 1.1.1供试菌株采自全国不同流行区、不同年代的小麦条锈菌标样,经分离纯化后获得126个条锈菌菌株.     

山东省小麦禾谷孢囊线虫rDNA-ITS序列特征和基于ISSR的遗传多样性分析

小麦孢囊线虫病(CCN,Heterodera avenae)已成为山东省小麦生产上的一种重要病害,研究CCN群体间和群体内的遗传多样性可以为其综合防治提供理论依据。本实验研究了山东省17地市34个群体的r DNA-ITS区,并采用ISSR分子标记技术对其中10个地市的27个种群做了遗传多样性分析。结果表明,在r DNA-ITS系统发育树中,山东省34个小麦孢囊线虫群体与H.pratensis、H.australis及中国H.avenae群体亲缘关系较近。3个ISSR引物共扩增出31条条带,多态性条带百分率(PPB)为100%。菏泽、潍坊、烟台群体遗传多样性较高,枣庄、威海、淄博、滨州群体遗传多样性相对较低。M antel检测和聚类结果表明,群体间的遗传分化与地理距离并无显著的相关性,AM OVA分析结果显示,在总的遗传变异中17.7%的变异发生在群体间,82.3%的变异发生在群体内。研究结果显示山东省H.avenae具有较高的遗传多样性,且群体间已发生了一定程度的遗传分化。     

2010-2011年小麦条锈菌群体的温度敏感性与毒性及遗传多样性的关系

为了明确小麦条锈菌毒性、遗传多样性以及温度敏感性三者之间的关系,本研究利用21个已知抗条锈病基因近等基因品系对2010-2011年生长季采自6个省市78株已知温度敏感性(ET50)的小麦条锈菌群体进行毒性鉴定,并利用AFLP技术对其进行遗传多样性分析。苗期毒性鉴定结果表明,不同省市小麦条锈菌群体的毒性基因多样性存在一定差异,甘肃菌株群体毒性多样性指数H值最高,为0.269 3,云南菌株群体最低,为0.150 4。遗传多样性结果显示,6省市小麦条锈菌群体遗传多样性指数H值范围在0.125 5~0.165 3之间,遗传一致度GI为0.964 7~0.987 2,遗传距离GD为0.012 9~0.036 0。三者的相关性分析表明,条锈菌群体毒性多样性与平均ET50显著负相关,与ET50变异系数正相关,而与遗传多样性没有显著的相关关系。     

黄淮麦区小麦全蚀病菌群体的遗传多样性分析

为了解小麦全蚀病病菌的群体组成和遗传多样性,采用8对多态性较好的微卫星标记,对我国黄淮麦区的116个小麦全蚀病菌株进行了分析。8个SSR标记的平均等位基因数为4.25个,多态性信息含量的平均值为0.66。供试菌株的平均有效等位基因数和基因遗传多样性指数分别为1.46和0.27,漯河群体的遗传多样性水平最高,周口群体最低。不同群体间遗传距离均较小,为0.0199~0.1153,其中徐州和周口群体间的遗传距离相对较大,而周口和驻马店群体间的遗传距离相对较小。分子方差分析结果显示,小麦全蚀病菌群体间和群体内均存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的10%,群体内遗传变异占90%。6个群体间的基因流为3.5。根据SSR多态性,对来源不同菌株的UPGMA聚类分析结果显示,小麦全蚀病菌群体结构与地理来源有一定的关系。     

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。     

Spatial genetic diversity and interregional spread of <Emphasis Type="Italic">Puccinia striiformis</Emphasis> f. sp. <Emphasis Type="Italic">tritici</Emphasis> in Northwest China

In China, wheat stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is one of the most destructive diseases of wheat. The Longnan and Linxia regions in Gansu Province and Qinghai Province are the major over-summering regions for the pathogen and key epidemiological zones in Northwest China. Population genetic diversity and interregional long-distance spread of the wheat stripe rust pathogen in Northwest China were studied using SSR markers. The genetic diversity in the Longnan population was much higher than those in the Linxia and Qinghai populations. Therefore, the molecular data confirmed that the Longnan region is a center of genetic diversity for P. striiformis f. sp. tritici in Northwest China. The low genetic differentiation (Gst = 0.15) and the extensive gene flow (Nm = 1.37) were found among the three regions in Northwest China. The most important conclusion of this study is that the stripe rust inoculum in Qinghai can come from both Longnan and Linxia, but mainly from Longnan directly in the spring.     

模拟酸雨对小麦条锈病流行学组分的影响

为明确酸雨对小麦条锈病菌孢子萌发及病害流行学组分的影响,采用不同酸度的模拟酸雨(p H值分别为2.5、3.5、4.5和5.6)处理小麦条锈病菌Puccinia striiformis f.sp.tritici生理小种CYR32和CYR33的夏孢子,并将不同酸度模拟酸雨处理后的夏孢子接种小麦感病品种铭贤169,采用组分分析法研究酸雨对病害发展过程的影响。结果表明,随着模拟酸雨酸度的增强,生理小种CYR32和CYR33的夏孢子萌发率均显著降低,萌发24 h后对照组生理小种CYR32和CYR33的夏孢子萌发率分别为93.7%和79.8%,在p H 3.5模拟酸雨处理后萌发率仅为13.1%和8.6%。温室内接种试验结果显示,不同酸度模拟酸雨对生理小种CYR32和CYR33的侵染概率、潜育期和病情指数均有显著影响,对生理小种CYR32和CYR33病斑扩展率影响不显著;与对照相比,p H 3.5模拟酸雨处理后生理小种CYR32和CYR33的侵染概率分别下降79.9%和79.8%。结果表明强酸雨(p H 3.5)显著延长小麦条锈菌潜育期,减少病斑产孢量,降低病情指数和病害进展曲线下面积。     

西藏林芝与内地小麦条锈菌分子群体遗传结构及菌源关系

 2009-2010年春季,先后从甘肃、四川、陕西和西藏四省的29个县(市)采集到1 391份小麦条锈病标样,繁殖获得961个菌株,利用SSR分子标记进行群体遗传分析结果表明:甘肃天水、平凉和陇南,陕西宝鸡及汉中,四川阿坝和广元等地条锈菌的遗传多样性比较丰富,而四川宜宾及凉山、西藏林芝的遗传多样性水平相对较低。利用Arlequin软件中的AMOVA方法分析结果表明,小麦条锈菌的遗传变异主要存在于群体内部。内地各种群之间菌源交流频繁(Nm＞4),西藏与内地菌源交流很少(Nm＜1)。采用Structure及聚类分析表明,陕西宝鸡与甘肃平凉间,陕西汉中、甘肃陇南、甘肃天水及四川广元间,存在着频繁的菌源交流关系,四川宜宾和凉山与四川阿坝、陕西汉中和甘肃陇南间存在着菌源交流关系。而西藏与内地间几乎没有菌源交流。初步认为西藏林芝小麦条锈菌可能是一个相对独立的遗传群体。     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

为明确近年来陕西省小麦白粉菌Blumeria graminis f. sp. tritici群体毒性及遗传变异情况,利用32份已知抗白粉病基因小麦品种(系)对2013年和2014年陕西省小麦白粉菌群体毒性结构进行测定,并应用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记对2014年陕西省西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市及陕西省毗邻的甘肃省天水市5个小麦白粉菌地理群体共118株白粉菌菌株进行遗传多样性分析。毒性监测结果显示,供试小麦白粉菌群体对Pm1c、Pm2、Pm3d、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm13、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+5b、Pm4+?、Pm5+6的平均毒性频率在0～17.23%之间,表明这些基因抗性保持较好;对Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm7、Pm8、Pm19、Pm1+2+9的平均毒性频率介于69.17%～99.60%之间,表明这些基因抗性已丧失。用筛选出的6对AFLP标记共扩增出831个多态性位点,多态性位点百分比为94.86%;小麦白粉菌群体遗传多样性指数和香农信息指数分别为0.1151和0.2036,遗传变异主要来源于群体内变异。群体间基因流为4.7939,表明5个小麦白粉菌群体间基因交流广泛。群体间遗传距离和地理距离两者显著正相关。     

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。     

Genetic diversity of Puccinia striiformis from cereals in Alberta,Canada

Stripe rust of wheat caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici has recently become a production problem on wheat in Alberta, Canada, and stripe rust of barley caused by P. striiformis f. sp. hordei occurs regularly. A total of 261 isolates of P. striiformis were collected from wheat, barley, Hordeum jubatum and triticale plants in Alberta, Canada from 2007 to 2012, and compared to isolates from other provinces and the USA. The genetic diversity of the pathogen was assessed using 11 simple sequence repeat (SSR) markers and by examining a length polymorphism in the ribosomal DNA (rDNA) intergenic spacer 1 (IGS1) region. A total of 28 SSR genotypes were detected within Alberta. The 13 genotypes common on wheat (P. striiformis f. sp. tritici) were distinct from the 15 genotypes common on barley (P. striiformis f. sp. hordei). Four SSR genotypes, two within each forma specialis, represented 85% of the isolates recovered. Genotypic diversity was low, population genetic analysis indicated a clonal structure, and the genotypes were widely dispersed. In both formae speciales, the dominant genotype varied between years. The second most common P. striiformis f. sp. hordei genotype was found to be more closely related to older P. striiformis f. sp. tritici genotypes from the USA than to other P. striiformis f. sp. hordei genotypes.     

甘谷县春季空气中小麦条锈菌孢子动态的监测及其与气象因素的相关性分析

为了解甘谷县春季空气中小麦条锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici夏孢子的动态变化、孢子密度与病情的关系以及气象因素对孢子密度和病情的影响,利用孢子捕捉器和定量PCR法对2013—2015年春季甘谷县南山和北山地区空气中小麦条锈菌夏孢子密度的动态变化进行监测,同时调查病情和记录相同时间段的气象因素,并利用Pearson和Spearman等级相关进行相关分析。结果显示,甘谷县南山和北山地区春季夏孢子动态变化趋势相似,均在5—6月出现孢子密度的峰值。南山和北山地区空气中的孢子密度与各地区田间病情指数显著相关,且相关系数分别达到0.851和0.931。除2013年外,空气中孢子密度与温度、光照呈正相关,而与相对湿度、降水量呈负相关;南山地区田间病情指数与光照、温度和降水天数显著相关,北山地区田间病情指数则仅与平均相对湿度显著相关。根据空气中小麦条锈菌夏孢子的监测并结合当地的气象因素有助于制定合理的病害防治策略,实现对小麦条锈病的定点和定期防治。