30个重要小麦生产品种抗叶锈性基因分析

【目的】小麦叶锈病是影响中国小麦产量的重要病害之一,培育持久抗病品种可以经济、有效地控制该病害。论文通过基因推导结合系谱分析、分子标记及成株抗病鉴定对小麦生产品种中抗病基因进行鉴定,从而确定小麦品种中所携带的抗病基因。【方法】选用18个小麦叶锈菌菌系(PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT?、KHHT、FHRT、FHJQ、PHTT、THTT?、PHTT、FHTR、FHHT?、FHHT?、TGGT、FHTT、FGMT)接种36个已知抗叶锈病基因载体品种和中国的30个小麦生产品种进行苗期抗叶锈病基因推导,进一步利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,同时系谱分析法确定供试小麦品种中所携带的已知抗叶锈病基因。为了鉴定小麦品种的成株抗性基因,在2014—2015和2015—2016年度将30个小麦品种、慢锈对照品种SAAR和感病对照品种郑州5389种植于河北农业大学小麦试验田和河南周口黄泛区农场试验田,田间用混合生理小种(FHRT、THTT、THJT)接种进行成株抗叶锈性鉴定,进一步运用软件IBM SPSS Statistics 19.0进行方差分析(ANOVA),根据苗期与成株期的侵染型排除具有主效抗性基因的品种,将田间最终严重度(当达到发病高峰时调查的严重度为最终严重度,final disease severity,FDS)明显小于或与慢锈对照SAAR无显著差异的作为慢锈品种,从而筛选出表现慢锈的小麦品种。【结果】基因推导、系谱分析结合标记检测结果表明,30个小麦生产品种中有4个品种(鄂恩5号、鄂麦14、陕229和西农979)含有抗病基因Lr1,10个品种(鄂恩1号、鄂恩5号、鄂恩6号、贵农16、陕225、陕354、陕715、陕合6号、陕麦509和陕农7859)携带有抗病基因Lr26,2个品种(陕225和小偃81)经分子标记检测含有慢锈抗病基因Lr46,另外还有3个品种(西农979、陕229和贵农16)可能含有基因Lr13,所有供试品种均不含Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和Lr34抗病基因。根据2年2点的田间抗叶锈病鉴定筛选出18个表现慢锈的品种,且方差分析结果表明各品种间和地点间差异均极显著,年份间差异显著,品种与地点间、品种与年份间差异均极显著,而品种与重复间和重复间均不显著,这表明小麦叶锈病抗性的表达受基因型和环境互作共同影响。【结论】30个小麦品种中共检测到Lr1、Lr26、Lr13和Lr46等4个抗叶锈病基因,其中Lr46为成株抗病基因,通过田间抗性鉴定共检测出18个品种可能携带成株慢锈基因,所有慢锈材料中可能含有未知成株抗叶锈病基因,需要进一步进行遗传鉴定。     

23份中国小麦微核心种质抗叶锈性评价

【目的】探测23份微核心种质材料的抗叶锈性和可能携带的抗叶锈基因。【方法】选取12个具有鉴别能力的小麦叶锈菌生理小种对23份微核心种质进行了苗期和成株期的抗性鉴定以及基因推导,同时结合使用已经报道的能够用于抗病基因分子鉴定的分子标记对其进行进一步抗叶锈基因的分子检测。【结果】这些品种中除中国春表现感病外,其余22份种质均表现出较强的抗性。火球、老齐麦、凤麦11、山红麦、红和尚头、府麦、尕老汉和郑引4号含Lr34和未知抗性基因,中国春含Lr34,碱麦和小佛手含Lr1和Lr34,同家坝小麦和红花麦含Lr34和Lr32,克丰3号含有Lr10、Lr34、Lr16和Lr32,Atlas66含有Lr1、Lr2c和Lr32,烟农15含Lr1,可能含有Lr17,白条鱼含Lr26、Lr16、Lr42和LrZH84,木宗卓嘎含Lr26,可能含Lr14a,金黄麦含Lr1、Lr34和Lr32,云麦34含Lr26、Lr37和LrZH84,可能含有Lr15,百农3217含Lr1和Lr16,白朗灰麦和山麦可能含有未知抗叶锈基因。【结论】这些小麦微核心种质中含有比较丰富的抗叶锈基因,具有较好的抗叶锈性,是抗叶锈育种的重要资源。     

中国47个小麦新品种（系）苗期抗叶锈基因推导

 【目的】探明中国47个小麦新品种（系）携带的苗期抗叶锈基因状况，改进和完善基因推导方法。【方法】选用17个具有较高鉴别能力的致病类型，在不同温度和（或）光照强度下测定，结合系谱分析进行基因推导。【结果】在供试的47个小麦品种（系）中，推导出Lr1（存在于11个品种或品系中）、Lr3（7）、Lr3bg（3）、Lr9（3）、Lr10（3）、Lr13（10）、Lr16（6）、Lr23（2）、Lr26（14）和Lr34（1）共10个已知抗病基因，另有42个品种（系）含有未知基因。【结论】在苗期进行基因推导时，尽量多地选择鉴别能力强的致病类型，在相对稳定均一的环境条件下重复测定，并结合系谱分析，才能获得可靠的结果。结合温度与光照强度梯度，具有持久抗病性潜质的抗叶锈基因Lr13和Lr34可在苗期进行推导。     

50个国外小麦品种(系)抗叶锈性鉴定

为确定小麦品种(系)所携带的抗病基因,对来自国外的50个小麦品种(系)进行苗期抗叶锈病基因推导和成株期抗叶锈鉴定。在苗期,根据供试品种(系)与20个毒力不同的叶锈菌生理小种的互作反应,与36个已知抗叶锈基因载体品种的侵染型进行比较,同时对试验材料进行连续2a两点的田间抗锈性试验,并利用分子标记进一步检测供试品种(系)中含有的抗叶锈病基因。基因推导和标记检测结果表明,Insijnia、Palpich、MV laura、Mason/jagger、Re7145共5个小麦品种(系)含有Lr1,Insijnia、Tx03a0148、F98047j14-2inc、T67/X84w063-9-45//K92、Mason/jagger共5个小麦品种(系)含有Lr26,Hk1/6/Nvsr3/5bez/tvr、Tx03a0148、Palpich、Kanto107、MV laura、F92080g1-1/F93042g2-1、Mv05-08、Norin61、Bruta、Aca801、F98047j14-2inc、T67/X84w063-9-45//K92、Mason/jagger共13个小麦品种(系)含有成株慢锈基因Lr34,Nidera baguette 10、Insijnia、Nsa09-3645、Soissons、Aztec、Carimulti、Mason/jagger、Re714、Kniish-46、Nuwest/4/D887-74/pew/、Fr03733共11个小麦品种(系)含有成株抗性基因Lr37,Sagittario、Hk1/6/Nvsr3/5bez/tvr、Insijnia、Fr03717、Dorico等共45个品种(系)含有成株慢锈基因Lr46,T67/X84w063-9-45//K92、Re7145共2个品种(系)可能含有Lr18,Fr03724、Fr3713、T67/X84w063-9-45//K92共3个品种(系)可能含有Lr21,T67/X84w063-9-45//K92仅1个品种(系)可能含有Lr36。田间试验结果表明,Mv05-08、Fr03725、Re714、Fr03717、Fr03724等共19个品种(系)表现慢锈性。     

17个粗山羊草品种(系)抗叶锈基因的鉴定

为鉴定17个粗山羊草品种(系)中可能含有的抗叶锈病基因,用10株具有不同毒力的小麦叶锈菌混合菌对17个粗山羊草品种进行成株期抗叶锈性鉴定,筛选出7个在田间对叶锈菌有抗性的材料。用抗叶锈基因Lr1、Lr9、Lr19、Lr21、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34的STS、SCAR或CAPS标记对这些品种进行分子辅助鉴定。初步明确粗山羊草CN40033和CN30823中可能含有Lr1基因;CN42471中可能含有Lr9基因;CN30942中可能含有Lr21;供试的17个粗山羊草品种中都不含有Lr19、Lr24、Lr28、Lr29和Lr34。     

江苏省小麦新品种（系）抗叶,秆锈病鉴定评价及其利用研究

江苏省小麦新品种（系）抗叶、秆锈病鉴定评价及其利用研究①王奎荣夏善保冯国华陈荣振（江苏徐淮地区徐州农科所２２１１２１）小麦叶、秆锈病是影响本省小麦高产的主要病害之一。其最有效的防治方法是选育抗病品种，提高推广品种的抗病性。为此前人做了大量的工作，育出...     

150个小麦品种（系）抗叶锈基因Lr35分子鉴定

小麦抗叶锈基因Lr35是成株抗性基因,在二叶期即表现连续抗性,被认为是有用的抗病资源。本研究利用以PCR为基础的STS、SCAR分子标记技术,对150个小麦品种(系)进行了分析,检测出8个小麦品种(6068,白蚰包,中麦9,早洋,碧玛1号,小偃7631,东方红3号和Madsen)含有Lr35基因。结合室内接种鉴定技术 (叶锈菌株为对Lr35无毒力的99-8-11-5),结果表明,这8个小麦品种虽在分子水平上含有Lr35基因,但在侵染类型上具有一定差异,其中东方红3号表现对菌株的亲和性。     

44份青海小麦品种（系）抗条锈性评价及抗条锈病基因检测

【目的】探明青海主栽与后备小麦品种（系）对小麦条锈病的抗性水平及部分抗条锈病基因的分布,为青海省高抗条锈病小麦品种的选育提供理论基础。【方法】利用小麦条锈菌优势生理小种CYR31、CYR32、CYR33、CYR34对44份供试小麦品种分别在温室和田间进行全生育期和成株期抗病性鉴定,利用抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr24、Yr44的侧翼分子标记检测其抗病基因的分布。【结果】在供试的44个小麦品种（系）中,青麦1号、青春533和青春38等31份（70.4％）材料对CYR31表现抗病,青麦1号、青春533和青春38等35份（79.5％）材料对CYR32表现抗病,青麦1号、青春38、YZ282等35份（79.5％）材料对CYR33表现抗病,互麦13、云繁105、稷麦8号等35份（79.5％）材料对CYR34表现抗病;青春533、青春38、青春39等20份材料（系）表现成株期抗病性,占供试品种的45.4％,其中GY363和GY856 表现免疫,15-34-3、HYNM19-2和互紫麦1号等11份小麦品种表现高抗,青春38、青春39和稷麦8号等7份小麦品种（系）表现中抗,分别占总数的4.5％,25.0％和15.9％。分子检测结果表明,15-34-3、HYNM19-2、GY363等5份（11.3％）材料可能携带Yr5基因,云繁105、稷麦8号和15-34-3等11份（25.0%）材料可能携带Yr9基因,青春533、青春38、40-12-86等4份（9.1％）材料可能携带Yr10基因,互紫麦1号、YGW-46、GY363等5份（11.3％）材料可能携带Yr15基因,青麦5号、稷麦8号及15-34-3等15份（34.1％）材料可能携带Yr24基因,宁春51、15-34-3、19399-11等8份（18.1％）材料可能携带Yr44基因,其中航远L621未携带这6个抗病基因,但是全生育期表现抗病。【结论】青海省部分小麦品种（系）抗病性较高,今后应减少含有Yr9基因小麦品种的使用,加大含有多个抗病基因组合品种选育的力度。     

小麦品种抗叶锈性与抗叶锈遗传研究概述

<正> 小麦叶锈病是我省小麦产区常见的一种病害,常因气候、菌源和品种不抗病等原因造成不同程度的损失。如1973年叶锈病在商丘地区种植的小麦北京8号上严重发生,减产3～4成;1983年叶锈病流行,不少地区小麦减产。明确主要推广品种、后备品种以及育种亲本材料的抗叶锈性及其抗叶锈遗传是     

巨麦6号抗叶锈病基因的推导和分子定位

巨麦6号在田间表现出很好的抗叶锈性,鉴定其抗叶锈病基因对小麦抗叶锈病育种具有重要意义。在小麦苗期对36个含有已知抗叶锈病基因的对照品种和巨麦6号接种15个中国小麦叶锈菌小种进行抗叶锈病鉴定,推导巨麦6号中可能含有的抗叶锈病基因。以巨麦6号为抗病亲本与感病品种郑州5389进行杂交、自交获得F1、F2代群体,苗期利用叶锈菌小种FHBQ接种F2代群体进行抗叶锈病遗传分析。结果表明,巨麦6号中可能含有已知抗叶锈病基因Lr1,其抗叶锈性由1对显性的抗病基因控制。利用与Lr1共分离的STS标记WR003进一步检测F2单株DNA,结果显示,该标记与抗叶锈病基因共分离,进一步证实巨麦6号携带已知抗叶锈病基因Lr1。     

青海审定小麦品种抗叶锈病基因的分子鉴定

为了分析抗叶锈病基因在青海审定小麦品种中的分布状况,采用6个抗叶锈基因(Lr1、Lr9、Lr24、Lr29、Lr34、Lr42)的分子标记对青海省审定的66个小麦品种进行检测。检测结果显示:66份小麦品种中,16个品种含Lr1,占24.24%;18个品种含Lr24,占27.27%;31个品种含Lr29,占46.97%;5个品种含Lr34,占7.58%;23个品种含Lr42,占34.85%;未检测到Lr9。另外,同时含有2个抗叶锈基因的小麦品种17份,占25.76%,同时含有3个抗性基因的品种9份,占13.64%,同时含有4个或4个以上的品种仅1份,为‘青春254’。     

103份小麦品种（系）抗条锈性和遗传多样性评价及基因检测

【目的】了解小麦品种(系)对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种(系)进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种(系)对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种(系)对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种(系)对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种(系)的遗传相似系数变异范围为0.50—0.93...     

西藏小麦品种(系)的抗条锈性鉴定与评价

为了解西藏小麦品种的抗条锈性表现和筛选抗病品种,于2012—2014年对西藏本地48份小麦生产品种、保存品种及区域试验材料分别进行田间自然诱发抗条锈病性调查和抗性基因分子标记检测。抗病性调查结果表明:2年均表现为抗病的材料有19份,均表现为感病的有24份,分别占全部材料的39.6%和50.0%;有5份材料抗性表现不稳定(抗-感),占全部材料的10.4%。分子检测结果显示:48份供试材料中,未检测到Yr10阳性标记,8份检测到Yr15阳性标记,15份检测到Yr26阳性标记。田间抗病性鉴定结合抗性基因分子检测表明:3份材料可能携带Yr15,2份可能携带Yr26,Yr15和Yr26的出现频率为10.42%。结论:西藏小麦品种(系)的抗条锈性较弱,生产上抗性较强的抗病基因相对较少,今后应进一步加强抗病良种的引进、选育和推广工作。     

两个中国小麦品种中抗叶锈基因的遗传分析和基因定位

【目的】确定来自四川的两个小麦品种绵阳351-15和SW8588所携带的抗叶锈基因,为选育持久抗锈品种提供理论依据。【方法】在苗期用15个叶锈菌生理小种接种小麦品种绵阳351-15、SW8588和30个含有已知抗叶锈基因的近等基因系,推导2个材料中所含有的抗叶锈病基因,同时以小麦抗叶锈品种绵阳351-15和SW8588分别同感病品种郑州5389杂交获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT接种各亲本及其杂交后代,进行抗叶锈遗传分析,并利用SSR和STS标记进行抗叶锈病基因的分子定位。【结果】经苗期基因推导发现SW8588中含有未知基因不同于已知抗叶锈病基因Lr1,绵阳351-15中可能含有已知抗叶锈病基因Lr1。用叶锈菌小种FHTT接种各F1和F2代群体,2个F2代群体抗感单株分离比例均符合3﹕1的理论分离比例,表明2个亲本对小种FHTT的抗病性均由1个显性基因控制。经过分子标记分析,在小麦材料绵阳351-15中发现该抗叶锈基因与位于5DL的SSR标记barc144和wmc765连锁,其遗传距离分别为8.9和20.8 cM,并同Lr1的STS标记WR003共分离,确定在小麦材料绵阳351-15中对小种FHTT的抗病性由抗叶锈基因Lr1提供;经分子标记检测SW8588中含有1对显性的抗叶锈病基因,暂命名为LrSW85,该基因位于5DL染色体上与Lr1的STS标记WR003共分离,该抗叶锈基因可能是Lr1的等位基因或紧密连锁基因。【结论】通过基因推导、遗传分析和分子标记等手段,确定小麦材料绵阳351-15中含有抗叶锈基因Lr1;小麦材料SW8588中含有抗叶锈基因LrSW85,该基因可能为Lr1的等位基因或紧密连锁基因。     

小麦抗叶锈基因Lr38差异表达的初步研究

小麦叶锈病是一种世界性发生的小麦病害,利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。目前已经正式定名的56个小麦抗叶锈基因中,有许多表现出抗锈性的丧失。来自中间偃麦草的小麦抗叶锈基因Lr38则表现出优良的抗锈性。利用DDRT-PCR技术,分析了小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr38与感病对照Thatcher间的表达差异。通过对差异片段的克隆测序,获得一条425bp的差异表达序列,推测可能为一与抗病相关的基因片段。     

对洛夫林10小麦品种作为叶锈病抗源的评价

对洛夫林10小麦品种能致病的叶锈菌小种群在不断上升,给抗病育种带来了威胁。本试验选用的小麦品种有目前参加品比、区试和生产上推广的53个优良品种,其中38个其亲本是以洛夫林10为抗源。用对洛夫林10能致病的7个优势小种,和对洛夫林10不能致病的4个优势小种与这些品种进行相互作用研究。结果表明,以洛夫林10为抗源所培育的品种对“洛10”小种不是都感染的,它们与叶锈菌的亲和率为22％,不以洛夫林为抗源的品种与叶锈菌的亲和率则为42％。另外还有4个以洛夫林10为抗源的品种对参试的所有小种都抵抗,说明洛夫林10这个品种作为叶锈病抗源,目前在生产上对叶锈病的防治还有相当的价值。然而,研究也表明,除了“洛10”小种群外,有些非“洛10”小种对以洛夫林10为抗源的品种也能致病,这说明抗性基因在一定的遗传背景中起作用,而在另一些背景中不一定起作用。为此,应避免抗源单一化,并加强遗传学研究,大力筛选新抗源,使抗病性建立在抗源多样化的稳固基础之上。