中国小麦农家品种抗条锈病的鉴定与评价

小麦条锈病是由条锈病菌(Puccinia striiformis f.sp tritici)侵染引起的气传性叶部真菌病害,是影响中国小麦生产安全的最重要病害之一,增加抗病基因多元化并积极推广利用抗病品种是控制小麦条锈病最为经济有效的方法.中国小麦农家品种具有丰富的遗传多样性,其中可能蕴含着丰富的抗条锈基因.对收集于小麦条锈病主要流行区的684份农家品种采用田间成株期、温室内苗期抗性鉴定以及潜育期变温处理等方法进行抗条锈性鉴定.结果表明:在684份农家品种中获得只包含主效抗病基因且对当前主要流行小种反应型为中抗至免疫159份材料,其中117份为成株抗性材料,42份为全生育期抗性材料,所获得的抗性品种占所鉴定品种的23.8%.     

“西北-华北-长江中下游”条锈病流行区系当前小麦品种(系)抗条锈病性评价

【目的】西北-华北-长江中下游麦区是中国小麦条锈病最主要的流行区系,准确评价大区间当前小麦品种抗条锈病性水平和抗源使用特点,为整体考量各流行区小麦抗性品种分布的合理性和确定今后的育种方向提供依据。【方法】从该区系13个省(区)征集了501份小麦当前主栽品种和后备品种,在杨凌进行苗期分小种(CYR32和CYR33)和成株期混合小种(CYR23、CYR25、CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7)人工诱发接种鉴定,在天水自然发病条件下进行抗条锈病性鉴定。【结果】参鉴小麦品种(系)中,表现为全生育期抗性的品种仅有34份,占参试品种(系)的6.8%,表现成株期抗性的品种为110份,占参试品种的22.0%,表现感病的品种(系)为356份,占供试品种(系)的71.0%;流行区系内不同地区间小麦品种抗条锈性水平存在较大差异;结合育种系谱分析,具有全生育期抗病性的品种(系)的有效抗源类型较丰富,但在品种(系)中的分布不均衡,主要集中在92R系(携带Yr26)、贵农系以及少数携带Yr24的CIMMYT抗源种质。【结论】当前中国小麦主产区小麦品种抗条锈性整体水平仍较低,必须加强病害预测预报和防治,以避免大区流行;小麦品种主要有效抗源较单一,且在不同流行区同时使用。     

绵阳系统小麦品种抗条锈性分析

 绵阳系统小麦是我国大面积连续种植达10年的持久抗条锈病品种。研究表明，该系统品种持久抗条锈性由成株主效基因所控制，这些基因具有鲜明的小种专化性。基因推导及常规杂交检测证实，绵阳11与欧洲品种Hybrid46含有共同的成株抗条锈基因。本文分析和讨论了绵阳系品种持久抗病的原因及其今后在国内生产上的利用前途。     

4个小麦农家品种对条锈菌成株抗性遗传分析

小麦条锈病是影响中国小麦生产安全的最重要病害之一,由于小麦条锈菌新小种不断产生并流行,使生产中已推广应用的品种变为感病品种而被淘汰,给小麦抗病育种工作造成很大的压力。中国小麦农家品种具有丰富的遗传多样性,包括成株抗条锈病基因。成株抗性作为持久抗性重要组成部分,加强对成株抗性的利用,对培育持久抗性或非小种特异抗性品种至关重要。成株抗性遗传分析能为成株抗病基因的分子标记筛选及其转育利用奠定基础。通过对4个成株抗性农家品种与感病品种Taichung29杂交,构建F2遗传群体,并用小种CRY32在田间进行接种鉴定,分析其抗病基因的组成及遗传特点。结果表明:3个农家品种换香头(3)、白麦(1-3)和白麦(2-1)成株抗性均为单个隐性遗传基因控制,另1个品种红茧儿麦成株抗性由1对显性基因和2对隐性基因互补作用控制。在所分析的4个成株抗性品种中,其抗条锈性多数受隐性遗传基因控制。隐性遗传方式可能对小麦抗条锈病性持久化具有重要意义,也是维持其抗性较稳定的一种重要机制。     

中国小麦条锈菌主要小种和流行菌系的AFLP分析

【目的】明确近年来我国小麦条锈菌主要小种及流行菌系的分子遗传关系。【方法】利用AFLP技术,对我国近年来小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)的主要流行菌系,特别是水源11类群进行了DNA指纹分析,并与毒性分析结果进行了比较。【结果】(1)小麦条锈菌流行菌系之间,无论是毒性特征还是DNA指纹特征,均存在丰富的遗传变异,但二者并不相关;(2)AFLP聚类分析显示,水源11类群的不同类型之间并没有很近的亲缘关系,其在遗传上不属于同一个来源。【结论】新出现的致病类型很可能由较近的共同起源菌系进化而来;AFLP技术非常适合于小麦条锈菌的遗传分析,能客观揭示小种(菌系)之间的亲缘关系。     

小麦条锈菌新小种流行预测研究

 1986-1990年，采用病菌致病性测定、毒性基因分析、相对寄生适合度测定和品种布局调查等方法，对小麦条锈菌新小种流行预测进行研究。结果指出：1987年，与流行小种25号（19.3%）相比，1985年新发现的小种29号的出现频率仅9.5%，但它的致病范围广、毒性基因谱宽、相对寄生适合度值高、哺育品种面积达7000万亩，预测29号小种将发展为主要流行小种，这与1988年鉴定结果为优势小种(28.0%)完全一致。1990年基于条中29号频率达40.3%，感病品种面积超过1亿亩，秋苗菌源多和气候条件适宜等因素，对该年条锈病大流行做了准确预报。为抗病育种、品种布局和条锈病流行的长期测报提供了科学依据。这在理论和实际上都有重大意义。     

中国小麦条锈菌4个流行小种的RAPD标记

以210条随机引物,对目前中国小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sp.Tritici)的主要优势菌系进行了RAPD片段的规模筛选,寻找到了条中31号、条中29号、条中23号、水源类型4个流行生理小种的特异性RAPD标记。此结果表明,通过寻找小麦条锈菌生理小种的特异性RAPD片段,能够建立起中国小麦条锈菌生理小种的分子检测体系。     

四川省常规小麦品种抗条锈基因推导初报

根据对已知毒性基因的26个不同毒性谱小麦条锈菌的反应，结合系谱分析，研究了四川省32个常规小麦品种所具有的抗条锈基因。结果表明，在已知的抗条锈基因中，Yr2所占比例最大，至少存在于川麦29等7个品种中，Yr9次之，存在于绵农5号等4个品种中，个别品种则具有YrA、Yr Sel或Yr 15，还有些品种可能具有未知的抗条锈基因或基因组合，但没有一个品种能够抵抗所有供试的26个条锈菌菌系，培育和推广具有有效抗条锈基因的新品种迫在眉睫。     

基于亲本对条锈病敏感性预测小麦杂交种的抗性

【目的】通过亲本条锈病的抗性评价预测F1代杂交种的抗病性,增强杂交小麦抗病育种的可预见性。【方法】以CYR23、CYR31、CYR33、CYR34 4个小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)生理小种作为供试菌源,感病小麦品种铭贤169作为阴性对照,通过成株期混合接种,对13份恢复系(父本)材料和21份不育系(母本)材料及其F1代杂交种进行抗病性鉴定,并利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26等抗条锈基因的分子标记或基因标记对其可能携带的抗条锈基因进行分子检测。同时通过半定量PCR方法在亲本及部分F1代植株的成株期进行条锈菌侵染量测定。【结果】所有材料均未鉴定到Yr5、Yr10、Yr15,Yr26多存在于四川品系,Yr9、Yr17多存在于北方品系,本研究所有恢复系材料均未鉴定到Yr18。亲本抗条锈基因在F1代杂交种得到了聚合,符合遗传规律,表明分子标记可以用于杂交小麦抗病辅助选育。来自四川的恢复系及其F1代杂交种整体表现优良抗性,推测其具有纯合显性的抗条锈基因,同时,这些小麦材料可以用于我国小麦抗条锈育种。F1代的...     

小麦受条锈菌侵染后叶片含氮量的变化

采用开氏定氮法分析结果表明,潜育期时,亲和性或非亲和性反应的全氮量、蛋白氮量均增加,非蛋白氮量降低,蛋白氮与非蛋白氮比率提高,显症期,非亲和性反应的全氮量、蛋白氮量和非蛋白氮量均增加,蛋白氮与非蛋白氮比率提高,而亲和性反应的全氮量和蛋白氮量均降低,非蛋白氮量增加,蛋白氮与非蛋白氮比率下降;产孢期时,各类反应都引起全氮量、蛋白蛋量降低,非蛋白氮量增加,蛋白氮与非蛋白氮比率下降。     

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点:陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点:西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析,不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点...     

52个重要小麦品种抗条锈基因的推导

根据对 13个具有不同毒性基因组合的条锈菌系的反应,采用基因推导方法,分析 52个重要小麦品种(系)所携带的抗条锈基因。结果表明:在已知的 19个抗条锈基因中,Yr1、Yr2、Yr6、Yr7、Yr8、Yr9、Yr11、Yr12、Yr17、Yr18、Yr24和Avocet12个基因以单基因或基因组合的形式分布在 28个小麦品种 (系 )中;携带Yr11基因的小麦品种最多,有 17个,携带Yr2、Yr6和Yr17基因的小麦品种各有 15个;抗源品种 92R137、92R149等可抵抗包括当前流行小种在内的所有供试条锈菌系,正在大面积种植的品种如陕 160、济南 17、烟 188、烟 361等感染所有的菌系,由此推导它们不含任何已知抗条锈基因。培育和推广具有有效抗条锈基因的新品种迫在眉睫。该文还讨论了基因推导的局限性。     

小麦条锈菌条中32号及水14致病类型毒性基因分析

利用Flor基因对基因学说原理对条锈菌生理小种条中32号和水14所含的毒性基因进行推导,结果表明,条中32号含有VYr-1、VYr-2、VYr-3、VYr-6、VYr-7、VYr-8、VYr-9、VYr—11、VYr-12、VYr-18、VYr—Su、VYr—C5、VYr—SD、VYr—SpP等毒性基因,水14含有VYr-1、VYr-2、VYr-3、VYr-6、VYr-7、VYr-8、VYr-9、VYr—11、VYr-12、VYr-18、VYr—Su、VYr—C5、VYr—C591、VYr—SD、VYr—SpP等毒性基因。对条中32和水14的毒性基因谱的比较发现,水14含有较条中32号特异的VYr—C591毒性基因,致使近年来抗病品种C591田间抗病性丧失。     

中国小麦条锈菌生理小种演化及遗传重组

[目的]探索中国小麦条锈菌主要生理小种毒性演化关系及小种间的亲缘关系,以期寻找生理小种遗传重组的分子证据,进而揭示中国小麦条锈菌生理小种毒性变异机制.[方法]采用鉴别寄主分析毒性法和TP-M13-SSR荧光标记技术,对12年来收集的21个菌系进行毒性鉴定,并对其夏孢子基因组DNA进行SSR标记分析.[结果]毒性分析和SSR分析各将供试菌系聚为4个类群,两者的相关系数为r=0.21.另外,13对SSR引物中有2对引物显示条锈菌生理小种存在重组现象.[结论]中国条锈菌生理小种毒性多样性丰富,但遗传分化较低,条锈菌夏孢子阶段的体细胞遗传重组可能为毒性变异的主要方式之一.     

小麦条锈病菌菌种的纯化与保存方法

通过对田间收集的小麦条锈菌进行分离和鉴定,建立了单孢子堆分离方法,并比较了不同储藏温度下保存不同时间后条锈菌对小麦的致病率,以探索条锈菌的保存条件。结果表明,单孢子堆分离法获得的菌系可满足后续研究;冷冻保存后菌种的致病率均大于93%,明显高于冷藏保存后的致病率,年限越长,差异性越明显,表明冷藏保存只适宜菌种的短期保存,而冷冻保存适宜于长期保存。     

河北省小麦叶锈菌群体毒性基因组成分析

将Browder和Wolfe分别提出的两种毒力频率法的原理结合起来研究1991年河北省小麦叶锈菌群体毒性基因及其组合的频率,以反映其相应的抗性基因及其组合的可用性。结果表明:V_(2d),V_a 等10个毒性基因的相对频率在56.58%以上,是优势毒性基因;V_(2c),V_(24)等5个毒性基因的相对频率在7.92%以下,属稀少基因,V_1,V_(2a)等14个毒性基因的相对频率为12.07%～44.75%,介于以上二者之间。在7个与目前生产有密切关系的优势毒性基因中,以V_(3B?,10,17,23,26),V_(3B?,10,14ab,17,23,26),和V_(1,?Bg,10,14ab,17,23,26)为优势组合,达14.04%以上。在不同毒性基因组合中,出现频率较高的有V_(3B?,26),V_(?B?,10,26),V_(3Bg,10,23,36),V_(3Bg,10,17,23,26),和V_(?B?,10,14ab,17,23,26),其频率分别为89.47%,71.93%,61.40%,55.26%和34.21%,说明其相应的抗性基因组合的联合抗病性差,不宜在生产上同时利用。     

Molecular Mapping of a Gene for Resistance to Stripe Rust in Wheat Variety PIW138

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici （Pst）, is one of the most damaging diseases of common wheat （Triticum aestivum L.）. Wheat variety PIW138 introduced from Pakistan is resistant to the currently prevailing Pst race CYR32 in China. In this study, the bulked segregant analysis （BSA） method and simple sequence repeat （SSR） markers were used to map the stripe rust resistance gene in PIW138. The resistant and susceptible DNA bulks were prepared from the segregating F2 population of the cross between Thatcher, a susceptible variety as the female parent, and PIW138 as the male parent. The segregation of resistant and susceptible F2 plants inoculated with CYR32 indicated that single dominant gene determined the reactions of PIW138 line and temporarily designated as YrP138. Total 200 SSR primers were screened, and 4 SSR markers, Xwmc52, Xbarc61, Xgwm268, and Xgwm153, on chromosome 1B were found to be polymorphic between the resistant and the susceptible DNA bulks as well as their parents. Genetic linkage was tested on the segregating F2 population with 259 plants, including 196 resistant and 63 susceptible plants. All 4 SSR markers were linked to the stripe rust resistance gene in PIW138. The genetic distances of Xwmc52, Xbarc61, Xgwm268, and Xgwm153 to the resistance gene were 29.8, 6.2, 6.8, and 8.2 cM, respectively.     

中国小麦条锈病综合治理理论与实践

小麦条锈病是影响小麦安全生产的重要生物灾害。文中介绍了全国小麦锈病工作者通过60多年通力协作,对小麦条锈病综合治理理论和技术研究取得的显著成绩,系统揭示了中国小麦条锈病的越冬、越夏规律、菌源传播规律、病菌致病性变异途径以及品种抗病性“丧失”的规律与原因,发现中国小麦条锈病存在秋季菌源和春季菌源2大菌源基地。提出了“综合治理越夏异变区、持续控制冬季繁殖区和全面预防春季流行区”的病害源头治理策略,研发出小麦条锈病分子诊断、异地测报以及抗锈良种、药剂拌种、退麦改种、适期晚种和带药侦查、打点保面等一系列病害监测预警和关键防治技术,构建了以生物多样性利用为核心的中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系,在生产上大规模推广应用,防病保产效果极其显著。文中并对病菌致病性变异机制、早期预警和越夏易变区生态治理等问题进行了讨论。     

不同小麦抗条锈基因及小麦品种在四川的有效性

将以Avocet为背景的27份抗小麦条锈病近等基因系、131个抗性基因型较明确的小麦抗源品种和59份四川小麦生产品种和抗源以及和感病对照铭贤169分行种在位于四川省雅安市草坝(N:29°57′09.6,″E:103°07′11.9,″海拔525.1 m)、梓潼县豢龙(N:31°44′07.0,″E:105°10′48.5,″海拔484.1 m)和剑阁县武连(N:31°52′21.5,″E:105°16′23.5,″海拔:481 m)的病圃中,含Yr5、Yr10、Yr15、Yr26的近等基因系、审定品种川麦43、川麦46、川麦47、川农18、川农23、绵麦39、绵麦41、绵麦42、杏麦2号、和内麦8号、区试材料C1、C5、30375和SW 18155、抗源M ega(含Yr3,4)和Hybrid 46(含Yr3 b,Yr4 b,H46)、93-1-22v-2、CP93-10-1-1-1、SMT-35、SMT-47、贵农22、贵农22-1和贵州蓝麦+MO连续两年在各病圃中表现抗病。216份品种或材料两年在雅安、剑阁和梓潼的鉴定结果中,有27个品种或材料同年在梓潼或剑阁表现感病而在雅安表现抗病,5个品种同年在梓潼或剑阁表现抗病而在雅安表现感病,紧邻阿坝州和陇南越夏菌源的剑阁、梓潼的条锈病菌毒性强于紧邻甘孜州越夏菌源的雅安。