陕西省小麦抗白粉病基因及新育成小麦品种(系)抗白粉病分析

为明确已知小麦抗白粉病基因载体品种以及2005—2007年陕西省新育成小麦品种(系)的抗病性,采集陕西关中不同地区小麦白粉病菌作为菌源,分年度在人工诱发病圃中对32份已知抗白粉病基因品种及578份新育成小麦品种(系)进行鉴定。结果表明,目前在陕西省仅Pm21、Pm4a、Pm5 6、Pm2 Talent及小黑麦具有优良的抗病性;Pm4b、Pm5(Mli)、Pm13、Pm19、Pm"Era"、Pm2 Mld的抗病性较弱;其它基因抗病性较差。新育成的小麦品种(系)中绝大部分对白粉病表现感病,苗期和成株期均抗病的材料仅27份,占4.67%,成株期抗病性的46份,占7.96%,其中,簇毛麦后代材料抗病性较高。     

61个小麦后备品种对白粉病的抗性分析及抗病基因推导

为明确中国61个小麦后备品种对白粉病的抗性水平及其抗病基因,将2016年从黄淮海冬麦区、长江中下游冬麦区及东北春麦区的9个市采集分离的269株单孢子堆白粉病菌,分别接种于61个小麦后备品种进行抗性测定;用NTSYSpc 2.10e软件对供试品种表型数据进行聚类分析;用35株鉴别菌株对29个含已知抗白粉病基因小麦材料和61个小麦后备品种进行鉴别,比较其抗谱并推导61个小麦后备品种所含抗白粉病基因。结果显示,61个小麦后备品种间的抗谱存在明显差异,国豪麦5号和7号、BL5008、绵麦系列、黔麦系列、楚麦16号、内麦101和366等18个品种抗谱较宽,抗性频率均大于97.0%;泰科麦5303、邯11-5272和临Y8222等10个品种的抗性频率在42.0%～56.1%之间;郑麦0943等33个品种的抗性频率小于37.9%。聚类分析可将61个小麦后备品种分成5大类,第I类有11个品种,其中8个品种的抗性频率在42.0%～56.1%之间;第II类和第III类共30个品种,抗性频率均小于32.7%;第IV类有2个品种,抗性频率分别为53.5%和53.2%,第V类有18个品种,抗性频率均大于97.0%;聚类显示来自于同一地区且抗性频率相近的品种具有相似或相近的抗性遗传背景。本研究推导出21个小麦后备品种含抗病Pm基因,其中,邯11-5272含有Pm30,安科1503含有Pm2、Pm5a、Pm6、Pm19和Pm30,临Y8222含有Pm5a、Pm6、Pm19和Pm30,云154-15含有Pm5a、Pm6、Pm7、Pm19和Pm2+ta,泰科麦5303等6个品种含有Pm2和Pm30,华麦7号等5个品种含有Pm5a、Pm6和Pm19,扬麦24号等6个品种含有Pm5a、Pm6、Pm19和Pm2+ta。研究表明,54.1%的小麦后备品种对白粉病菌群的抗性频率小于37.9%,存在适宜条件下小麦白粉病暴发流行的风险,因此这些小麦后备品种推广种植时需加强病害预警和监测。     

小麦品种(系)抗白粉病基因推导及分子标记鉴定

利用基因推导法和分子标记对我国主要麦区的小麦品种(系)进行了抗白粉病基因的鉴定。结果表明,南30-10等15个品种(系)含有Pm8,新麦2号等9个品种(系)含有Pm4,中植4号等9个品种(系)含有Pm21,郑麦113含有Pm4b+5b,杨09-111和新紫1号含有Pm2+mld。研究发现,基因推导和分子标记相结合,可大大提高小麦品种(系)抗白粉病基因鉴定结果的准确性,鉴定结果可为抗病育种和品种布局及白粉病的防治提供依据。     

三个小麦新品系抗白粉病基因分析

 用4个具有不同毒力的小麦白粉菌生理小种,分别接种5个小麦品种(系)半双列杂交的F₁、F₂和BC₁F₁群体的幼苗离体叶段,初步鉴定出野二燕3号具有1对抗1号和11号小种的显性抗病基因;JYP-2具有2对独立的显性抗病基因,其中1对基因抗1、11和311号小种,另1对基因只抗1和11号小种;贵农21号具有2对显性抗病基因,其中1对抗311和313号小种,另1对只抗1和11号小种,这对基因与JYP-2具有的抗1和11号小种的基因是相同的。3个小麦新品系共鉴定出4对不同的抗病基因。本文还讨论了采用幼苗离体叶段接种,同一批单株接种2个以上小种,定单株编号,记载和统计的方法,在抗白粉病基因分析中的作用。     

4个冬小麦新品系抗白粉病基因的鉴定

 分别用含有已知抗白粉病基因Pm2、Pm4b、Pm6的品种和感病品种与作者培育的4个抗白粉病新品系杂交,在温室鉴定了亲本和F₂代幼苗对北京地区优势白粉病菌株E09号的反应,以确定它们含有的抗病基因。结果:CA9550含有2对有效抗病基因Pm2和Pm4b;CA9640、CA9641和CA9648均含有1对有效抗病基因Pm2。     

50个小麦生产及后备品种(系)的抗白粉病基因推导

为明确我国小麦品种(系)中抗白粉病基因的组成,利用25个不同毒性的小麦白粉菌菌株对50个小麦生产及后备品种(系)进行抗白粉病基因推导,结果表明,参试的50个小麦品种(系)中有8个小麦品种(系)对供试的25个菌株全部感病,5个品种含有抗病基因Pm8,2个品种含有Pm4a,9个品种含有Pm2+6,4个品种含有Pm2,22个品种(系)可能含有供试基因之外的其他抗性基因或新基因。此研究结果可为小麦抗病育种以及品种利用提供依据。     

我国主要小麦推广品种抗白粉病基因的分子检测

为了解我国主要小麦推广品种抗白粉病基因的分布与利用情况,采用分子遗传标记技术,对我国代表性小麦推广品种中Pm2、Pm3、Pm4、Pm6、Pm8、Pm13、Pm21、Pm23等抗病基因进行了分析。结果表明,几乎所有供试品种均含有上述1个或多个抗病基因,部分小麦品种同时携带有4～6个抗病基因;其中携带Pm3、Pm2、Pm8、Pm23和Pm4的频率最高,而Pm13和Pm21等应用潜力较大的抗病基因只分布在少部分品种中。在今后的工作中应该加强新抗源的鉴定和应用的力度。     

36个小麦审定和区试品种(系)的抗白粉病基因推导

明确我国当前小麦审定和区试品种含有的抗白粉病基因, 可为这些品种在小麦抗病育种中的应用及品种合理布局和轮换提供依据。本研究采用24个不同毒性的小麦白粉菌菌株对36个小麦审定和区试品种(系)进行抗白粉病基因推导, 参试品种(系)与46个已知抗病基因小麦品种(系)抗谱比较的结果表明, 11个小麦审定品种中有5个品种对所有供试白粉菌菌株表现抗性, 结合亲本溯源, 推测其中有3个品种可能携有Pm21基因; 另外6个审定品种中有5个品种可能含有抗病基因Pm2, 且其对应的亲本或亲本组合中含有抗病基因Pm2。25个区试品种(系)中有3个可能含有Pm21, 10个含有Pm2, 1个含有Pm2+6,2个含有Pm4b,1个含有Pm8。另外, 参试的36个品种(系)中还有9个品种(系)和已知基因品种抗谱存在一定差异。总体上, 推导出已知基因的品种以含有Pm2基因的品种最多, Pm21基因的品种次之, 建议在生产上加强对Pm21基因品种(系)特别是已审定的携有Pm21基因品种的推广和应用, 应该注意一些省份在育种和生产上应慎用或少用含Pm2基因的品种(系)。     

小麦抗白粉病基因在甘肃的有效性及评价

采自甘肃各地的小麦白粉菌株接种在含有已知抗白粉病基因的小麦品种(系)上,测定其毒性频率,并对这些品种进行了异地成株期抗性鉴定。根据已知抗病基因对白粉苗群体的抗性程度,对其进行抗性效能的评价。结果表明,Pml、Pm3c、Pm3f、Pm5、Pm6、Pm7、Pm8和Pm17在甘肃抗性差,已失去利用价值;Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm19抗性较低,不宜单独作为抗源利用;Pm4b、Pm13、Pm20、Pm21和含有Pm4的白兔3号、肯贵阿1号及含有Pm“XBD”的我国农家品种小白冬麦抗性表现好,可作为抗性亲本利用。组合基因如Pm2 6、Pm2 Mld、Pml 2 9等都表现出较好的抗性,这表明利用抗源材料进行基因累加有望培育出优良的抗性品种。文中还结合抗源材料的农艺性状对其利用提出了建议。     

小麦抗白粉病基因Pm6的微卫星标记鉴定

 Wheat powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici, is a prevalent disease worldwide. Breeding and planting resistance cultivars have been proved effective and environmental friendly for control of the disease. To develop easily used PCR-based markers in marker assisted selection (MAS) for Pm6, a dominant powdery mildew resistance gene in wheat, 25 microsatellite markers on chromosome 2BL in wheat were screened between susceptible parent Yumai13 and resistance parent Timgalen carrying Pm6. F₂ population derived from Yumai13 and Timgalen was further analyzed by the marker Xgwm501. The results indicated that Xgwm501 was a co-dominant marker linked to Pm6 gene at a distance of 14.8 cM. 29 Pm-carrying varieties were tested by the marker Xgwm501 and only those carrying Pm6 showed 117 bp resistance specific band. This marker is proved to have high practicability and can be used in MAS of Pm6 gene in wheat breeding programs.     

抗白粉病小麦新品系的选育及其抗性基因分析

 通过花药培养选育出RW02,RW04,RW07,RW08,RW09,RW11等6个抗白粉病小麦新品系。其中以RW02的杂交组合CA8646/贵农88-1的培养能力最强,平均每百个花药再生绿苗1.94株。用美国、德国和英国的17个白粉病菌系和21个已知基因品系对上述6个小麦新品系进行抗性基因推导,发现RW04、RW07携带有Pm2基因,RW02、RW08和RW09携带有Pm4a基因,而RW11可能有一个新基因,尚需与Pm18基因进行比较,才能最后确认。     

小麦白粉病菌对三唑酮抗药性的监测

小麦白粉病是世界性病害,因缺少抗性品种,长期以来依赖于药剂防治。三唑类药剂是防治白粉病的高效药剂,由于长期、大量、单一的应用,致使病菌抗药性发生。我国胶东沿海是小麦白粉病的多发地区,使用三唑酮防治该病近10年,病菌抗药性的研究与探明对农业生产具有指导意义。应用小株法和叶段法进行小麦白粉菌对三唑酮抗药性监测,3年共监测单孢堆菌系333个。结果较基线MIC高3～7倍者占86％,表明已进入抗药性发展初期。由于近年春旱抑制发病而抗药性发展很慢,一旦白粉病有中度以上流行条件,大面积连续用药即会发生抗药性,使防治失效,威胁生产,建议尽早治理。     

分子标记辅助鉴定小麦抗白粉病品种(系)所含Pm基因

 借助与Pm2及Pm4紧密连锁的RFL P标记,对南京农业大学细胞遗传所与江苏省里下河地区农科所合作育成的抗白粉病小麦新品系及其它单位育成或引自国外但所含具体Pm基因尚有异议的抗病品种进行了分析。结果表明,本所与江苏省里下河地区农科所合作育成的抗病新品系及江苏省农科院育成的白粉病抗源材料中所含具体Pm基因与按系谱推导及对白粉病菌抗谱分析的结果相一致。而据单体分析认定为"Pm2x"和"KG"(6A)的白免3号和肯贵阿1号和按侵染型推导为含Pm2+6的"郑州831",在本研究中发现这3个材料所含主效抗病基因均为Pm4,而无Pm2,此结果与分菌系、分小种抗谱鉴定结果相符。另外,RFLP分析还证明了2个引自国外且抗病性已降低的Pm6鉴别寄主Timgalen和CI12632/8Cc所携带Pm6基因已丢失。     

特谱唑防治小麦白粉病研究

特谱唑对小麦白粉病效果优异，用药量低，持效期长，内吸传导性能强，使用安全，而且比目前常用的高效药剂粉锈宁效果更好，剂量更少。温室测定结果表明，特谱唑对白粉病菌的毒力和粉锈宁更强，其ＥＣ５０的毒力指数（以粉锈宁为１００），治疗作用的为５７３，保护作用的为２０９６；具有较强的内吸向上传导性能，采用喷雾法，在施药后长成的第１叶片（即第２叶）可保持很高的药效，而长成的第２叶片的效果则明显下降。田间试验和示     

大麦品种对白粉病抗病性鉴定及抗源筛选

通过田间初筛和病圃复筛,对6515份国内外大麦品种进行了白粉病抗性鉴定。重点材料结合苗期、分蘖期鉴定和异地鉴定,筛选出免疫或高抗材料52份,慢白粉病抗性材料59份,并发现具有Mla、Mla6单基因和Mla Mlat、Mla Mlh Mlp多基因组合的国外已知抗病基因品种,在浙江舟山和福建莆田表现抗病。统计分析表明,二棱大麦抗病性较多棱大麦强;抗病品种发病较感病品种迟;抗性材料大多来自国外,英、德、瑞典、叙利亚、澳大利亚、墨西哥等国品种,筛出率较高。     

新农药防治小麦白粉病研究

供试新农药均为三唑类杀菌剂。试验和示范结果表明,保丰宁和粉锈铜与生产上已经推广的粉锈宁在用量相同情况下,对小麦白粉病的防治和增产效果相近;植保宁的防效稍差,但大面积示范结果与粉锈宁无显著差异。温室和田间试验表明,三唑醇比粉锈宁等药剂用量减少一半,防效相近。     

鄂北麦区小麦白粉病防治规程的研究

通过对湖北小麦白粉病常发区——鄂北麦区进行的２ａ观察试验表明：防治小麦白粉病的基础工作是播种期用粉锈宁拌种。轻病年１次拌种即可控病增产;中等发病年,须在拌种基础上,后期再进行粉锈宁喷雾防治１次,遗漏拌种田也可在孕穗期喷雾防治１次补救;重发病年,除拌种田须后期喷雾防治１次外,未拌种田应在孕穗期和扬花期连续进行２次喷雾防治。     

小麦抗白粉病基因Pm13及Pm4累加体的分子标记辅助选择

 利用Pm4的STS-PCR标记及Pm13的SCAR标记,检测含Pm4b的YW243与含Pm13抗性基因品系杂交的F₃代的抗感单株,初步筛选到累加了Pm4b及Pm13两个抗性基因的植株R1、R4;并分别对R1和R4自交后代(F₄代)的15个抗病单株进行跟踪检测,得到13株累加体,而另外2株仅具Pm4b基因。本研究说明分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段。