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。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

陕西省115个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

 为掌握陕西省主栽与后备小麦品种对我国条锈菌的抗性水平,明确其抗锈基因分布,本研究选用条锈菌流行小种CYR32和新毒性小种V26对115份陕西省主栽和后备小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并分别利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr10、Yr18和Yr26的紧密连锁分子标记对这115份材料进行了分子检测。结果表明,供试小麦品种(系)中,抗CYR32的有61份,占53.04%;抗V26的有84份,占73.04%;对2个小种均抗病的有50份,占43.48%。分子检测发现115份材料均不含有Yr10;可能携带Yr9基因的有41份,占35.65%;可能含有Yr5、Yr18和Yr26的材料分别为3份、3份和2份,占2.61%、2.61%和1.74%。因此,当前陕西省主栽与后备小麦品种(系)对CYR32和V26的抗性整体水平还有待进一步提高,Yr9分布频率较高,而Yr5、Yr10、Yr18和Yr26分布频率较低,建议在以后小麦育种中减少Yr9的使用,加强利用Yr5和Yr18与其他有效基因聚合培育持久抗条锈病品种。     

四川省100个小麦品种(系)抗条锈病基因的 分子检测

 为了解四川省近年小麦生产品种和后备品种对条锈菌致病类型G22-83和流行小种CYR32、CYR33的抗性水平,明确已知的主要抗条锈基因在该地区小麦品种中分布状况,利用小麦条锈菌G22-83、CYR32和CYR33对四川省100个小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定;采用已知基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26的分子标记,对供试小麦材料进行抗性基因检测。结果表明,100个供试材料中,对CYR32 表现抗病的58份,占58%;对CYR33 表现抗病的63份,占63%;对G22表现抗病的43份,占43%;对CYR32、CYR33和G22均表现抗病性的品种(系)28个,占28%。供试小麦品种(系)中携带Yr9、Yr10、Yr15 和Yr26基因的材料分别有24份(24%)、9份(9%)、5份(5%)和26份(26%),所有供试品种(系)中未检测到Yr5和Yr18基因。     

22份中国小麦生产主栽品种抗条锈病基因解析

为挖掘新的小麦抗条锈病基因,掌握小麦生产主栽品种的抗条锈病基因携带情况,有效防控小麦条锈病,采用抗性鉴定、基因推导分析和分子标记技术对22份小麦生产上主栽品种进行了研究,通过抗性鉴定比较22份小麦主栽品种与已知基因载体品种的抗谱。结果显示,共推测出14份供试品种携带已知抗条锈基因,8份供试品种携带未知抗条锈基因,是新的抗锈基因资源;聚类分析结果显示,供试22份小麦品种可分为2个大类6个亚类;利用SSR分子标记检测抗条锈病基因Yr1、Yr10和Yr24的携带情况发现,11份品种携带Yr1基因,2份品种携带Yr10基因,22份品种均不携带Yr24基因。部分生产主栽品种携带新的抗条锈病基因,表明小麦品种选育中避免了抗性基因单一化,并加强了未知基因的利用。     

223份小麦农家品种田间抗条锈病性评价及抗病基因分子检测

为发掘更多的小麦条锈病抗性种质资源,了解小麦抗条锈病性基因在甘肃省小麦农家品种中的分布状况,选用甘肃省223份小麦农家品种,采用人工接种与自然诱发相结合的方法于2015—2017年进行了连续2个小麦生长季的成株期抗条锈病性鉴定与评价,并利用已知的6个Yr基因分子标记对其进行抗条锈病性基因类型检测。结果显示,在供试的223份小麦农家品种中,成株期表现抗病的有50份,占总数的22.42%,其中表现免疫、高抗和中抗的分别有42、3和5份,分别占总数的18.83%、1.35%和2.24%;有99份品种具有慢条锈病特性,占总数的44.39%。Yr基因分子标记检测结果表明,可能携带Yr26、Yr9、Yr5、Yr10、Yr15和Yr18的小麦农家品种分别有112、8、92、12、77和22份,分别占供试材料的50.22%、3.59%、41.26%、5.38%、34.53%和9.87%;有41份品种未检测到供测的6个抗条锈病性基因。     

小麦抗条锈病基因Yr24的SSR标记

 抗性鉴定表明,含有抗小麦条锈病基因Yr24的近等基因系Yr24/3*Avocet S对我国流行的条锈菌小种CY30、CY31和CY32均具有良好的抗性。遗传学分析证明,Yr24/3*Avocet S的抗条锈病性状为显性遗传。利用Yr24/3*Avocet S×感病品种铭贤169的F₂群体进行SSR分析,筛选到2个位于目的基因两侧的标记Xgwm273和Xgwm11,遗传距离分别为6.1和7.1 cM。双侧分子标记的建立可为标记辅助选择育种提供更有力的分子选择工具。     

普通小麦品种陕旱8675中抗条锈病基因的分子定位

 利用SSR标记技术对小麦品种陕旱8675的抗条锈病基因进行了分子标记定位。通过对290对微卫星引物的筛选,发现Xwmc170和Xcfa20432对引物在抗亲、感亲、抗池和感池之间均有多态。群体分析结果表明,Xwmc170和Xcfa2043与陕旱8675中抗病基因相连锁,遗传距离分别为9.8 cM和15.0 cM,基因和标记之间的顺序为着丝点-Xcfa2043-Xwmc170-YrSh,间隔距离分别为19.05、5.2和9.8 cM。根据作图的结果,将陕旱8675中所含有的抗病基因定位于2A染色体长臂上,根据该基因的作图位置与抗谱分析,认为该基因可能是1个新的抗条锈基因,暂定名为YrSh。     

小麦-滨麦易位系M8657-1抗条锈病基因遗传分析和分子标记

 M8657-1, one of the wheat translocation lines derived from Leymus mollis Trin. Hara, is possessed of effective resistance at all stages to Su-ll and other dominant races of Puccinia striiformis f. sp. tritici in China. Seedlings of the parents, F₁, and F₂ progeny derived from the cross of M8657-1 (resistant) Mingxian169 (susceptible) were inoculated with Su-ll in greenhouse to identify and map the probable new stripe rust resistance gene. The results suggested that the stripe rust resistance in M8657-1 was conferred by a pair of recessive genes. Simple sequence repeat (SSR) technique was used to detect molecular marker associated with the resistance gene:208 pairs of wheat SSR primers were used to screen the two parents, as well as resistant and susceptible bulks and then three SSR markers were selected for genotyping the F₂ population. The geue, temporarily designated as YrLml, was found to be located on the chromosome 7DL and flanked by three SSR markers GDM67, WMC150 and WMC671, with the genetic distance of 5.0, 9.7 and 11.8cM, respectively.     

远缘杂交衍生后代中筛选小麦抗条锈病新抗源

 针对小麦远缘杂交的一系列衍生系,在陕西杨凌人工条锈病圃(CYR32和CYR33混合小种)选择压力下,兼顾抗病性与农艺性状,经过连续6年系统选择,筛选了106份远缘杂交衍生后代选系。在此基础上,通过杨凌人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水自然诱发鉴定圃,对其进行成株期抗条锈病鉴定;利用当前流行小种CYR32、CYR33和G22-9进行苗期分小种鉴定;结合Yr26的分子标记检测评估抗源价值。建立基于成株期与苗期抗病性鉴定相结合,异地抗病表型鉴定与分子标记筛查的抗源筛选和评价体系。结果表明:106份远缘杂交后代衍生系中,筛选出54个能够抵抗包括G22-9在内的多个流行小种的选系;结合标记筛查结果,筛选到36份不含Yr26的抗病材料,其中4份为全生育期抗条锈病性类型(ASR),32份为成株期抗性(APR)类型。推测这些抗性选系可能具有抗条锈病新基因。     

西藏41个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

<正>小麦条锈病是西藏小麦生产的重要病害之一。明确西藏当前主要小麦品种的抗条锈病基因及抗锈特性,对抗源材料的合理布局和利用以及持久抗条锈病品种的选育具有重要的意义。目前,国际上已正式命名了60多个小麦抗条锈病基因,而且这些基因都有可供检测的分子标记,利用分子标记可以快速检测到对应的抗条锈病基因[1]。当前,只有Yr5、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26等基因对西藏乃至全国的条锈菌流行小种有     

云南省小麦品种(系)苗期抗秆锈性评价及3个重要抗病基因的分子检测

正小麦秆锈病是严重影响小麦产量的病害之一。小麦秆锈菌新小种Ug99及其变异菌株的出现~([1]),随后在肯尼亚和埃塞俄比亚引起的流行,引起了全球对小麦抗秆锈性的再次关注~([2,3])。云南省地处中国西南边境,历史上是中国小麦秆锈菌主要越冬区,为小麦秆锈病的流行提供初菌源。近几年我们对小麦秆锈病的调查研究发现,即使在全国各地几乎见不到该病的情况下,云南省每年均有小麦秆锈     

89份河北、山西小麦品种抗条锈性评价及抗条锈病基因检测

为明确北部麦区河北、山西育成品种对中国小麦条锈病的抗性水平及部分已定位抗条锈病基因的分布状况, 利用小麦条锈菌当前优势小种CYR32、CYR33和CYR34对89份来自河北、山西的小麦品种在温室进行苗期分小种抗性鉴定, 在小麦条锈病不同流行区甘肃清水、四川郫县、湖北荆州设置鉴定圃进行成株期抗性鉴定; 采用与部分已知基因紧密连锁的分子标记进行抗病基因检测。结果显示, 苗期仅‘长4640’‘晋麦91号’‘科农2009’3份品种对CYR32、CYR33和CYR34均表现抗性; 在甘肃清水、四川郫县、湖北荆州鉴定圃中抗病材料的比例分别为39.33%、24.72%和58.43%, ‘长4640’和‘晋麦91号’为全生育期抗性。通过6个已知抗条锈基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26 对89份小麦品种进行分子标记检测, 结果表明, 13份品种检测到Yr9标记, 2份检测到Yr18标记, 未检测到Yr5、Yr10、Yr15和Yr26。以上结果表明, 河北、山西小麦品种对越冬菌源基地的条锈菌的抗性水平很低, 同时成株期抗性基因的利用率低, 今后应加强对新抗病基因的利用, 育种过程中尽可能在不同流行区进行异地鉴定。     

小麦品系ICA56抗条锈病鉴定及其抗性基因SSR标记

 小麦品系ICA56对条锈菌优势生理小种CYR30、CYR31和CYR32均表现免疫反应;遗传分析表明,ICA56携带一个显性抗条锈病基因。基因等位性测定显示,ICA56所含抗条锈病基因不同于已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15和Yr26,暂将该基因定名为YrICA56。利用川麦28/ICA56的F₂群体及抗感亲本筛选到5对SSR引物WMC503、Xgwm261、Xgwm296、WMC112和Xgwm210与YrICA56连锁,遗传距离分别为16.6、10.4、7.0、4.5和14.1cM。根据Mapmaker3.0确定标记、YrICA56和着丝点在染色体上的顺序为:-WMC503-Xgwm261-Xgwm296-YrICA56-WMC112-Xgwm210-着丝点-。根据作图结果,将YrICA56定位在2DS。目前定位在2DS上的抗条锈病基因有Yr16和YrKat。Yr16为成株期抗性,YrKat属温敏抗性,而YrICA56在苗期和成株期对条锈病均表现免疫,由此推测YrICA56是一个新的抗条锈病基因。     

Mapping of Aegilops umbellulata‐derived leaf rust and stripe rust resistance loci in wheat

Aegilops umbellulata, a non‐progenitor diploid species, is an excellent source of resistance to various wheat diseases. Leaf rust and stripe rust resistance genes from A. umbellulata were transferred to the susceptible wheat cultivar WL711 through induced homoeologous pairing. A doubly resistant introgression line IL 393‐4 was crossed with wheat cultivar PBW343 to develop a mapping population. Tests on BC₂F₇ RILs indicated monogenic inheritance of seedling leaf rust and stripe rust resistance in IL 393‐4 and the respective co‐segregating genes were tentatively named LrUmb and YrUmb. Bulked segregant analysis placed LrUmb and YrUmb in chromosome 5DS, 7.6 cM distal to gwm190. Aegilops geniculata‐derived and completely linked leaf rust and stripe rust resistance genes Lr57 and Yr40 were previously located in chromosome 5DS. STS marker Lr57/Yr40MAS‐CAPS16 (Lr57/Yr40‐CAPS16), linked with Lr57/Yr40 (T756) also co‐segregated with LrUmb/YrUmb. Seedling infection types differentiated LrUmb from Lr57. Absence of leaf rust‐susceptible segregants among F₃ families of the intercross (IL 393‐4/T756) indicated repulsion linkage between LrUmb and Lr57. YrUmb expressed a consistently low seedling response under greenhouse conditions, whereas Yr40 expressed a higher seedling response. Based on the origin of LrUmb/YrUmb from the U genome and Lr57/Yr40 from the M genome, as well as phenotypic differences, LrUmb and YrUmb were formally named Lr76 and Yr70, respectively. These genes have been transferred to Indian wheat cultivars PBW343 and PBW550, and advanced breeding lines are being tested in state and national trials.     

小麦条锈病重要抗源Gaby抗性遗传分析及分子作图

小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)引起的小麦条锈病是小麦生产上最重要的病害之一.国内外的研究和生产实践证明,利用抗病品种是防治该病最有效、经济和安全的途径.然而,在生产实践中由于抗源单一化和小麦条锈菌的高度变异性,品种抗病性很容易被病原菌新小种所克服,这已经成为应用抗病品种防治小麦条锈病的世界性难题.因此,不断地鉴定和筛选新的抗条锈病基因以选育替代抗病品种是解决这一难题的重要途径.