粗山羊草苗期抗叶锈性离体鉴定及抗叶锈基因推导

为明确来自加拿大的17份粗山羊草含有的苗期抗叶锈病基因,选用15个小麦叶锈菌菌株和42个小麦叶锈病近等基因系,采用苗期离体叶片对其抗叶锈性进行鉴定和抗叶锈基因推导。结果表明,17份粗山羊草材料中,30942对15个菌株均表现免疫,30941对13个菌株表现免疫,说明这两个材料抗锈谱广,含有效的抗叶锈基因。经基因推导,这些粗山羊草材料中可能含有Lr1、LrB、Lr2b、Lr18、Lr21、Lr32、Lr33及未知抗叶锈基因。     

河南省小麦条锈菌特异性SSR标记的筛选

为了简便地进行小麦条锈菌的早期检测,在前期工作的基础上,以小麦条锈病、叶锈病、白粉病的病叶和健康叶片为实验材料,采用来自条锈菌的SSR引物进行河南省小麦条锈菌的分子检测。结果表明, 在所用的条锈菌特异性SSR引物中,发现有4对引物能够将条锈菌和其他的病原菌区分开来。通过对来自河南省不同地区的小麦条锈病和叶锈病病叶的鉴定,其中2对引物 RJ3、RJ21的稳定性和可重复性均较好,表明这2对引物可以用于小麦条锈菌的分子检测。     

条锈菌诱导上调表达的小麦腺苷甲硫氨酸脱羧酶（SAMDC）基因的克隆及其特征分析

为了克隆条锈菌诱导上调表达的小麦腺苷甲硫氨酸脱羧酶（SAMDC）基因并研究其在小麦感病、抗病单株苗期抗条锈病防御反应中的作用,以大麦（Hordeum vulgareL.）SAMDC全长cDNA序列为信息探针,采用电子克隆、RACE（Rapid amplification of cDNA ends）和RT-PCR方法,从条锈菌（Puccinia stri-iformisf.sp.tritici）CYR32侵染的小麦（Triticum aestivumL.）抗条锈病新种质NR1121中分离出1个新的小麦SAMDC基因家族成员,命名为TaSAMDC2（GU016570）。TaSAMDC2基因cDNA序列全长2 003 bp,5′非翻译区区域和一个带有Poly（A）的3′非翻译区区域长分别为553和283 bp;该基因的开放阅读框为1 167 bp,编码388个氨基酸,编码的氨基酸序列包含酶原剪切位点和PEST结构域。基因组序列全长2 539bp,位于5′UTR存在一个526 bp长的内含子序列,内含子的剪切位点均符合真核生物GT-AG规则。同源序列分析表明,TaSAMDC2与来自大麦、水稻（Oryza sativaL.）、玉米（Zea maysL.）、一粒小麦（TriticummonococcumL.）4种植物SAMDC蛋白的相似性分别为95.0%、85.0%、80.0%和80.0%。半定量RT-PCR与实时荧光定量PCR分析表明,TaSAMDC2的表达受条锈菌诱导,小麦苗期经条锈菌侵染后,在抗病材料中,该基因于48 hpi上调表达至最高水平,而在感病材料中先下调、上调表达至最高水平明显滞后。结果提示,分离到的是一个条锈菌CYR32诱导后上调表达的小麦SAMDC基因,该基因可能参与了小麦的抗条锈病反应。     

抗病优质小麦种质材料的细胞学鉴定及其抗条锈性遗传学分析

为了解从抗条锈病小麦-黑麦渗入系148与优质小麦-偃麦部分双二倍体BE-1有限回交获得的一批抗病优质小麦种质材料的条锈病抗性遗传特点,应用连续C-分带、基因组原位杂交(sequent C-banding-GISH)和分子标记技术对这些抗性材料进行鉴定和分析。结果表明,抗性后代属1BL/1RS易位系。对O-46-1(BC2F3)进行条锈病分小种鉴定表明,其对小种CYR33和CRY32表现为抗感分离,对CYR33的抗性由位于1RS上一单显性基因控制。该基因抗当前我国所有的流行小种,鉴于目前1BL/1RS上抗性基因Yr9抗性已丧失,推测该基因很可能是不同于Yr9的新基因或者是其等位基因,暂将其命名为YrGW。品质分析结果表明,这些抗性系在蛋白质含量、湿面筋含量和Zeleny沉淀值等品质性状方面都得到显著改良。     

湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态

条锈病是小麦的主要病害之一,严重威胁小麦的安全生产。湖北襄阳是我国小麦条锈菌的主要冬繁区之一,可以向我国东部和北部麦区提供菌源。为明确襄阳地区小麦条锈菌夏孢子数量动态变化规律,更科学制定小麦条锈病的监测预警和防控策略,本研究利用孢子捕捉仪及TaqMan RT-qPCR方法,2019-2021年对襄阳地区空气中条锈菌夏孢子数量进行了连续监测。结果表明,襄阳地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在4-5月和10-11月,且不同年份孢子数量和高峰期持续时间差异较大。相关性分析发现,条锈菌夏孢子数量与空气温度及日照时数呈显著正相关关系(P<0.05)。     

春小麦品种青春39的抗条锈性遗传分析

青春39是青海省主栽春麦品种,对小麦条锈病具有良好的抗性。为了给抗病育种和小麦条锈病的区域治理提供参考信息,在温室常温环境下,对青春39、Taichuang29及其杂交群体接种我国当前小麦条锈菌流行小种,调查抗病性并进行抗条锈基因遗传分析。苗期接种鉴定表明青春39对CYR17、CYR32、CYR33、中四-1均表现抗病,且对CYR17和CYR33表现为近免疫;遗传分析表明青春39对CYR17的抗病性由1对显性基因控制,而对CYR33的抗病性由1显1隐两对基因独立控制。因此,建议将青春39作为抗源在抗病育种中加以利用。     

Bread wheat cultivar PBW 343 carries residual additive resistance against virulent stripe rust pathotype

With continuous outbreaks of stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) epidemics and rapid breakdown of deployed resistance in bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in North West Plains Zone (NWPZ) in India warrant knowledge and deployment of new and durable sources of resistance to stripe rust. Bread wheat cultivar PBW 343, until recently the most widely cultivated wheat variety in India, is now highly susceptible to stripe rust (score 9 on a 1–9 scale), whereas PBW 621 (score 5.05–5.65) and HD 2967 (score 5.40–6.20) show low levels of resistance. We conducted an experiment, spanning three crop seasons (2013–2014 to 2015–2016), in which parental lines, F₁ and F₂ populations, F₃ and F₄ families from two bread wheat crosses, PBW 621/PBW 343 and HD 2967/PBW 343 were generated and evaluated for stripe rust resistance against a virulent pathotype. While the F₁ revealed partial dominance, the segregation pattern for stripe rust resistance in F₂ and F₃ showed transgressive segregation for resistance in both crosses. Chi-square analysis indicated that resistant segregants possessed two genes, one contributed by PBW 621 or HD 2967 (depending on the cross) and the other, unexpectedly but obviously, came from the most susceptible cultivar, PBW 343. Possible genetic mechanisms for this residual resistance and implications for breeding programs are discussed.     

甘肃省小麦条锈菌的潜育越冬研究

为系统了解小麦条锈菌在甘肃冬小麦种植区的越冬情况,2011-2013年采用冬前田间定点标记、冬后移栽至温室系统观察和条锈菌实时荧光定量PCR检测等方法,分析了甘肃省天水市秦州区、陇南市礼县和平凉市庄浪县小麦条锈病的越冬株率和越冬菌源量。结果表明,小麦条锈菌在天水、陇南和平凉地区均能顺利越冬,但三地间的越冬株率和越冬菌源量均存在着显著差异(P0.05);实时荧光定量PCR方法较直接观察法更为准确,可以用于小麦条锈菌的早期准确监测。     

小麦品种贵州98-18抗条锈基因 YrG98的分子标记定位

为给小麦品种贵州98-18在抗条锈育种中的应用提供参考依据,利用分子标记对贵州98-18的抗条锈性进行了遗传分析。结果表明,在3DS染色体上发现了一个抗条锈基因,暂命名为YrG98。该基因与SSR位点Xgwm161和Xcfd79的连锁距离分别为3.9和4.2cM,很可能是一个新的抗条锈基因。     

134份四川小麦品种(系)的条锈病抗性评价

小麦条锈病是四川小麦生产中的第一大病害。为了系统掌握四川小麦品种和后备品系的条锈病抗性水平,给四川乃至全国小麦抗条锈病育种及品种的合理布局提供参考信息,利用7个条锈菌流行小种对134份四川审定品种和后备品系的苗期和成株期条锈病抗性进行鉴定。结果表明,四川小麦品种(系)在苗期对7个条锈菌小种CYR31、Su11-7、CYR29、Su11-4、CYR32、CYR33和V26(新致病类型)的抗性频率分别为92.4%、92.5%、89.3%、89.4%、87.3%、85.0%和82.8%;其中,76份品种(系)抗所有小种,占56.0%;此外,条锈菌新致病类型V26对四川小麦品种(系)的毒性已经超过当前的优势小种CYR32和CYR33。根据抗谱分析结果,将所有品种(系)分为四大类。其中,66.4%的品种(系)为全生育期抗性,17.9%为成株期抗性,9.7%表现为苗期抗性,6.0%表现为感病。表明四川小麦品种(系)整体抗性水平较高,但抗病类型相对单一。因此,需要进一步拓宽抗源,提高抗病基因的多样性;同时应逐步开展全生育期抗病基因和成株期抗病基因聚合育种,以提高品种抗病的持久性。     

4个春小麦种质资源抗条锈性鉴定和抗性遗传分析

为了解春小麦抗条锈性遗传规律,采用7个条锈菌生理小种(菌系)对4个春小麦优质种质进行了温室苗期抗条锈性评价,并在大田进行成株期抗病性评价,对苗期表现抗病的条锈菌小种进行苗期抗条锈性基因遗传分析。结果表明,4个春小麦种质对不同小种的抗性不尽相同,均全生育期抗条锈病,其中XM000002的抗性最强,苗期对所测的7个生理小种(菌系)均表现近免疫或高抗,成株期表现近免疫。遗传分析结果表明,YJ011784苗期对小种CYR33和CYR23表现近免疫的抗性都由一显一隐两对基因独立作用,对CYR27和CYR25的抗性由一对显性基因独立作用。YJ003443对CYR32的抗性由两对隐性基因共同作用,对CYR25和CYR23的抗性均由两对隐性基因独立作用。XM000622对CYR27和CYR25的抗性均由两对隐性基因独立作用,对CYR23的抗性由一对隐性基因独立作用;XM000002对CYR33和CYR25的抗性都由一对显性基因独立作用,对CYR32的抗性由两对隐性基因独立作用,对Sun11-4的抗性由一显一隐两对基因共同作用,对Sun11-6的抗性由一对隐性基因独立作用,对CYR27和CYR23的抗性都由一显一隐两对基因独立作用。     

69份国外小麦品种(系)抗叶锈性鉴定及基因分析

为给抗叶锈病育种提供优异抗源,选用17个不同毒力的叶锈菌生理小种,对69份国外小麦品种（系）及36份已知抗病基因的近等基因系进行苗期抗叶锈病基因推导,并结合11个已知基因的分子标记进行标记检测;于2017-2018年度分别在河北保定试验田和河南周口黄泛区农场对69份国外小麦材料进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果发现,在69份国外小麦品种（系）中共检测到6个抗小麦叶锈病基因 （Lr1、Lr10、Lr19、Lr26、Lr34和Lr37）,携带苗期抗病基因Lr1、Lr10、Lr19和Lr26的分别有6、19、5和10份品种（系）,携带成株抗病基因Lr34和Lr37的分别有10和26份品种（系）,田间鉴定具有成株慢锈性的品种（系）共有46份。     

Genetic analysis and molecular mapping of a stripe rust resistance gene in wheat–Leymus mollis translocation line M8926-2

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is one of the most widespread and destructive diseases of wheat crop worldwide. Growing resistant cultivars is the preferred method of controlling diseases, but only a few effective genes are available. M8926-2, a translocation line developed from interspecific hybridization between Leymus mollis and a common wheat genotype 7182, is highly resistant to the prevalent Chinese Pst races. In order to identify gene(s) for stripe rust resistance, M8926-2 was crossed with susceptible genotype Mingxian 169, and seedlings of parents and F₁, F₂, and F_2:3 progenies were tested with the most prevalent Pst race CYR32 under controlled greenhouse conditions. M8926-2 has a single dominant gene, designated as YrM8926, conferring all-stage resistance to CYR32. Genetic mapping was used to identify molecular markers linked to YrM8926. A linkage group of seven simple sequence repeat (SSR) markers was constructed for YrM8926 using 191 F_2-2 population plants and the gene was located on wheat chromosome 2DS. The wheat-L. mollis translocation line background of M8926-2 and disease assessments indicated that YrM8926 is originally derived from L. mollis. The stripe rust resistance gene and closely linked molecular markers should be useful for pyramiding with other genes to develop wheat cultivars with high-level and long-term resistance to stripe rust.     

土耳其小麦种质条锈病抗性评价和抗病基因分析

为鉴定177份土耳其小麦种质对中国当前条锈菌流行小种的抗病性水平,分析其条锈病抗性基因的存在情况,在杨凌人工诱发病圃（CYR32、CYR33、CYR34）及江油和天水自然诱发病圃对供试材料进行了成株期条锈病抗性鉴定,选用小麦条锈菌致病型PST-Lab.1、PST-Lab.2、PST-V26.1在温室进行苗期分小种抗病鉴定,利用 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr15、 Yr17、 Yr18、 Yr26、 Yr29、 Yr30、 Yr32、 Yr36、 Yr46、 Yr76、和 Yr81共15个条锈病抗性基因的分子标记进行分子检测筛查。结果表明,全生育期抗病材料有10份,其中7份由已知基因介导,3份未检测到已知基因;对部分致病型失去抗性的全生育期抗病材料有40份,其中36份由已知基因介导,4份未检测到已知基因;成株期抗病材料有47份,其中37份由已知基因介导,10份未检测到任何已知基因。初步明确了供试土耳其小麦种质的条锈病抗性水平和可能携带的抗病基因,17份可能含有未知新基因的材料有待进一步研究分析。     

小麦品种绵麦37对条锈病和白粉病的抗性

为了解小麦品种绵麦37在当前生产和抗病育种上的利用价值,通过室内和田间试验,对该品种进行了苗期和成株期的条锈病和白粉病抗性鉴定和评价。结果表明,在苗期接种的846份采自甘肃省不同地区及邻近周边麦区的条锈菌样中,51份菌株对绵麦37具有致病性,占总菌样数的6.03%;所用的条锈菌样中,生理小种及致病类型包括CYR33、CYR32、Su11-2、Su11-3、Su11-4、HY8、HY9、HY4、G22-9和G22-14,这些小种及致病类型主要分布在甘肃、四川及陕西等地,尤以四川、甘肃陇南等地出现频率较高。在成株期随着以G22-9和G22-14为代表的贵农类群出现频率的进一步升高,绵麦37已逐步在甘肃陇南田间丧失抗条锈性,但对白粉病抗性表现较好,尚可作为抗源材料进一步利用。     

2016-2017年陕西省小麦区试品种（系）综合抗病性鉴定与评价

为了解2016-2017年陕西省区试的137份小麦品种(系)对条锈病、白粉病和赤霉病的综合抗病水平,以当前我国小麦条锈病主要流行小种CYR32、CYR33和CYR34混合菌株、小麦白粉菌混合菌株和小麦赤霉病强致病力菌株为病原,对区试品种(系)进行成株期人工接种鉴定。结果表明,137份区试材料中,有2份材料对条锈病、白粉病和赤霉病兼具抗性,占供试材料的1.5%,分别为西农238和西农928;6份材料对条锈病和白粉病兼具抗性,占供试材料的4.4%;对条锈病、白粉病和赤霉病表现高抗的材料（含免疫/近免疫）分别占供试材料的34.3%、2.9%和0.7%,中抗品种分别占35.0%、4.4%、33.6%,中感品种分别占21.9% 、8.0% 、30.7%,高感品种分别占8.6%、84.7%、35.0%。陕西省区试小麦品种（系）对条锈病的抗性整体较高,对白粉病和赤霉病的抗性相对较差。     

小麦种质资源BJ399抗条锈病基因的分子标记定位

条锈病是影响小麦产量和品质的一种世界性病害。种质资源BJ399对小麦条锈病具有良好的苗期和成株期抗性,为明确其条锈病抗性基因,利用BJ399和高感条锈病品种铭贤169杂交,获得BJ399/铭贤169的F_1、BC_1和F_2代分离群体,并利用我国当前流行的条锈菌生理小种条中34号(CYR34)进行温室苗期抗条锈性鉴定和遗传分析。结果表明,BJ399对CYR34的抗性由1对显性基因控制,暂命名为 YrBJ399。筛选到3个与目的基因连锁的SSR标记Xwmc296、Xgwm425和Xgwm558,且3个标记位于抗病基因的同一侧,距离目的基因最近的标记为Xwmc296,其遗传距离为9.5 cM,标记Xgwm425和Xgwm558与目的基因 YrBJ399的遗传距离分别为14.3 cM和18.0 cM,并初步将抗病基因定位于小麦染色体2AS上。根据抗病基因来源和染色体定位结果推测, YrBJ399可能是一个抗条锈病新基因。     

2000～2006年新育成小麦品种(系)抗条锈性鉴定分析

为了明确2000～2006年新育成小麦品种(系)的抗条锈性,采用条锈菌优势小种对1 212份小麦高代品系以及339份陕西省区试小麦品种分小种进行了抗条锈性鉴定.结果表明,供试品种(系)对条锈菌优势小种CY31、CY32及Su11-14的抗病性普遍较低,新育成小麦高代品系和陕西省区试品种对三个菌系抗病的频率分别为10.43%～55.30%和8.89%～44.82%.其中,远缘杂交后代品种(系)的抗锈性较好.另外,2001～2006年在自然诱发发病情况下,陕西省小麦区试岐山点和杨凌点共292份品种,抗病品种频率分别为5.88%～50.88%和0～50.88%.     

湖北十堰麦区小麦条锈菌越夏和越冬研究

为摸清湖北十堰麦区小麦条锈菌越夏和冬季繁殖特点,阻断其传播通道,保证小麦稳产丰产,通过收集整理历史资料、实地普查、定点系统监测、人工接种模拟等试验,初步研究了十堰麦区小麦条锈病的流行规律。结果表明,该地区小麦条锈病主要分布在汉江及其众多支流河域麦区,条锈菌不能在湖北十堰越夏,但可以越冬,冬季繁殖速度较慢,潜伏期一般在35~95 d。     

中国小麦条锈菌毒性变异研究进展

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis Westend.f.sp.tritici Eriks.)引起的小麦条锈病是影响世界小麦生产的严重病害,具有传播范围广、流行频率强等特点。条锈菌毒性变异一直是小麦条锈病防治与研究中的重大难题。我国小麦条锈菌毒性变异研究可追溯到20世纪50年代,在过去的60多年中已开展了大量比较深入的研究工作。本文从小麦条锈菌生理小种种类及其鉴定方法、小麦品种及环境与条锈菌毒性变异的关系、毒性变异途径及变异速率等方面介绍了我国的研究概况。同时,深入探讨了条锈菌生理小种概念的内涵及存在的问题,提出了急需开展研究的条锈菌毒性变异监测体系、有性过程导致的毒性变异在条锈病流行中的作用等问题。