小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析

为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响,培育抗赤霉病小麦新品种,以自主创制的13个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料,利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术,鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。结果表明：（1）品系Xn12-2和Xn13-2对赤霉病表现为抗,平均病小穗率为11.5%和13.4%,严重度为1.9;其余11个品系表现中抗,平均病小穗率均小于30%,严重度均小于3.0,其中4个品系（Xn12-2、Xn10-2、Xn12-3和Xn12-7）兼抗条锈病;（2）参试新品系的越冬抗寒性较好,株高较矮（67~82 cm）,穗较长（9.6~11.3 cm）,千粒重高（39.2~50.2 g）;（3）11个品系携带有苏麦3号的Fhb1基因,部分品系兼具苏麦3号的Fhb2、Fhb5或QFhs.crc-2DL位点的优异等位变异。综上所述,参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性,其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求,可作为小麦抗赤霉病改良的材料。     

黄淮南部麦区小麦赤霉病抗性鉴定及基因型分析

为丰富抗赤霉病育种亲本材料,连续2年采用土表接种法对762个黄淮南部麦区小麦品种(系)的赤霉病抗性进行鉴定,发现15个小麦品种(系)表现为中抗赤霉病,133个小麦品种(系)表现为中感赤霉病。采用单小花滴注接种法对15个经土表接种鉴定为中抗小麦品种(系)以及2个多抗性基因聚合的种质材料和4个小麦-长穗偃麦草易位系的赤霉病抗性进行鉴定,发现10个小麦品种(系)表现为中抗赤霉病,10个小麦品种(系)表现为中感赤霉病。采用与抗赤霉病基因 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4、 Fhb5和 Fhb7相关的分子标记对15个经土表接种法鉴定为中抗赤霉病的小麦品种(系)、部分(120个)中感赤霉病小麦品种(系)、2个多抗性基因聚合种质材料和4个小麦-长穗偃麦草易位系进行检测,发现135个经土表接种鉴定为中抗或中感赤霉病的小麦品种(系)中,有11个小麦品种(系)含有 Fhb1基因,但未检测到含有 Fhb2、 Fhb4、 Fhb5和 Fhb7基因的品种(系);2个多抗性基因聚合的种质材料分别含有 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4基因和 Fhb1、 Fhb2、 Fhb5基因;4个小麦-长穗偃麦草易位系均含有 Fhb7基因,且其中2个易位系还含有 Fhb1基因。     

湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性分析

为评价湖北省小麦品种(系)的赤霉病抗性水平,对湖北省2008年以来选育的183份小麦新品系和2000年以来审定的30个小麦品种的赤霉病抗性进行了田间接种鉴定,并通过系谱分析对审定的30个小麦品种的赤霉病抗性来源进行了推测。结果显示,在183个参试品系中,对赤霉病抗性达到中感及以上水平的品系占27.32%,其中2010-2011年度和2011-2012年度中感赤霉病品系所占比例分别为42.31%和30.00%,比前两年有明显的提高。2000年以来湖北省审定的30个小麦品种的赤霉病抗性以中感为主,占56.7%,只有2个品种的赤霉病抗性达到中抗。对审定品种的系谱分析表明,湖北省小麦品种赤霉病抗性主要来源于南大2419及其衍生系、阿夫及其衍生系、太谷核不育抗病材料,部分品种的赤霉病抗性可能有多个来源,如鄂麦24、鄂麦25、鄂麦26和荆麦103等。推测湖北省当前主导品种鄂麦596、鄂麦352、襄麦25和襄麦55抗性来源都为南大2419,赤霉病抗性来源单一的问题仍较为突出。     

陕西省新育成品种（系）对小麦赤霉病抗性的分析

为了明确陕西省2005-2007年新育成小麦品种及高代品系对赤霉病的抗性,采用单小花接种法对531份小麦品种(系)分年度进行了抗赤霉病鉴定和抗病性分析.结果表明,在这些材料中没有免疫材料;抗病品种(系)仅7份,占1.32%;中抗品种(系)26份,占4.90%;其余498份品种(系)均表现中感～感病,所占频率达93.78%.所有材料发病率均为100%.2005和2006年采用田间人工诱发接种的方法对344份材料的鉴定结果表明,抗病材料37份,占10.76%,发病率为3.3%～20.0%;中抗材料50份,占14.53%,发病率为13.3%～66.7%;中感～感病材料257份,占74.71%,发病率为23.3%～100.0%.由此可见,陕西省新育成小麦品种及高代品系对赤霉病的抗性普遍较差.建议根据各地赤霉病发生程度,选择适度抗性指标,结合现代生物技术,逐步提高新育成品种(系)抗赤霉病水平.     

小麦赤霉病的抗性遗传分析

为给小麦抗赤霉病遗传改良提供参考,利用苏麦3号及5个当地推广小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,以赤霉病病小穗率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,在6个小麦品种中,苏麦3号和扬麦9号赤霉病抗性的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的赤霉病抗性。小麦赤霉病抗性的遗传符合加性显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要,显性程度为部分显性。控制赤霉病遗传的增效等位基因为显性,增减效等位基因频率在亲本中的分配存在显著差异。苏麦3号具有最多的控制赤霉病抗性遗传的显性基因,而宁麦8号则具有控制赤霉病抗性遗传最多的隐性基因。小麦赤霉病抗性可能受2~3对主效基因的控制,狭义遗传力较高,早代选择有效。论文最后还就小麦抗赤霉病育种进行了探讨。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

江苏省不同麦区小麦品种（系）对赤霉病的抗性及籽粒DON积累分析

为拓宽小麦抗赤霉病育种资源库,收集江苏省淮南和淮北麦区共69份小麦品种（系）,在大田自然发病条件下调查赤霉病的发病情况,同时测定籽粒中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）毒素;并利用抗赤霉病基因Fhb1、Fhb2和Fhb5的功能标记或连锁标记对供试小麦品种（系）进行检测。结果表明,淮北麦区小麦品种（系）的赤霉病发病程度明显高于淮南麦区品种（系）;不同小麦品种（系）籽粒中DON毒素含量与病情指数、病穗率均呈极显著正相关;携带单个或多个抗性基因的小麦品种（系）的病情指数和籽粒DON含量大都有所降低,其中扬大617可能同时携带3个抗性基因（Fhb1+Fhb2+Fhb5）,其病穗率、病情指数及籽粒中DON含量均较低,可作为新的赤霉病抗源加以利用。     

湖北省66份小麦品种(系)赤霉病抗性鉴定与分子检测

赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的小麦穗部病害,严重危害小麦生产,抗赤霉病品种选育是减轻其危害的重要途径之一。本研究以湖北省不同时期审定的59个小麦品种和选育的7份优异品系为材料,采用喷雾接种对其进行田间赤霉病抗性鉴定,并利用抗性基因Fhb1功能性分子标记和主效抗性基因(Fhb2、Fhb4、Fhb5和QFhs.crc-2DL)连锁分子标记对供试材料进行检测,分析其遗传分布和利用状况;同时分析湖北小麦品种(系)赤霉病抗性、株高和小穗密度等性状年代间的差异。结果表明,16份供试材料赤霉病抗性水平达到中抗,占比24.2%,以810619品系抗性最好,病情指数略低于苏麦3号;42份材料达到中感,占63.6%。分子检测结果显示,仅鄂T45048携带Fhb1;鄂麦11、鄂麦18和810619等29份材料(43.9%)可能携带Fhb5和QFhs.crc-2DL单个或2个抗性基因,说明这2个抗性基因在湖北小麦赤霉病抗性育种中得到了较多应用。赤霉病抗性与株高的相关性分析结果显示,近15年湖北小麦品种株高持续降低,但其与赤霉病抗性无显著相关。研究结果为明确湖北小麦品种赤霉病抗性水平和分子遗传基础提供了参考。     

矮秆基因在中国不同麦区小麦品种中的分布及其对赤霉病抗性的影响

为研究矮秆基因在中国不同麦区的分布,以及株高和小穗密度与赤霉病抗性的相关性,本研究通过分析3个矮秆基因 Rht1、 Rht2和 Rht8在211份不同麦区小麦自然群体中的分布,并结合其在不同环境下株高、小穗密度以及赤霉病抗性的调查数据,分析矮秆基因 Rht1、 Rht2和 Rht8对赤霉病抗性的影响。结果表明：（1）不同麦区矮秆基因的分布频率差异较大, Rht1主要分布在长江中下游麦区, Rht2和 Rht8主要分布在黄淮麦区;（2）与野生型品种相比,携带 Rht1、 Rht2和 Rht8的小麦品种,株高均显著或极显著降低;（3）携带 Rht2和 Rht8的小麦品种,赤霉病抗性均极显著低于野生型品种,而携带 Rht1的小麦品种,赤霉病抗性则极显著高于野生型品种;（4）携带 Rht2和 Rht8的小麦品种,小穗密度显著大于野生型品种,而携带 Rht1的小麦品种,小穗密度则显著降低。因此,不同矮秆基因对小穗密度性状的遗传差异可能是导致小麦赤霉病抗性和不同麦区矮秆基因选择利用差异的部分原因。     

小麦-滨麦衍生系18DM134的分子细胞遗传学及赤霉病抗性鉴定

滨麦[Leymus mollis(Trin.) Pilger]作为小麦的野生亲缘种之一,具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性,同时对多种小麦病害具有良好抗性,是小麦遗传改良的重要基因资源。本研究前期从八倍体小滨麦M842和硬粒小麦D4286的杂交后代中筛选出一个抗赤霉病的衍生系18DM134,为给该材料的利用提供依据,本研究利用细胞遗传学、原位杂交、液相芯片、分子标记等技术对其染色体组成进行鉴定,并对其农艺性状和赤霉病抗性进行调查。细胞学观察结果显示,18DM134的染色体构型为2n=42=21Ⅱ。原位杂交结果显示,18DM134含有38条小麦染色体、2条完整的Ns染色体以及2条易位染色体,其中整条6A染色体和5DS染色体缺失,2条Ns染色体片段易位到3DS染色体,2条3DL染色体易位到5DL染色体。液相芯片和分子标记分析结果显示,18DM134中来自滨麦的6Ns染色体替换了小麦6A染色体,部分5Ns染色体片段与3DS染色体发生了易位,5DS染色体缺失。因此,18DM134为小麦-滨麦代换易位系,其染色体组成为12A+14B+10D+2(6Ns)+2(T3DS-5Ns片段)+2(T3DL-...     

江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。     

小麦种质材料赤霉病抗性鉴定及遗传多样性分析

为筛选小麦抗赤霉病优异种质,探究不同抗源的亲缘关系,以苏麦3号、扬麦158和矮抗58分别作为高抗、中抗和高感对照,2017-2018年采用病麦粒土表接种法从345个小麦育成品种（系）中初步筛选出94个抗赤霉材料,2018-2019年在此基础上对这94个品种（系）再次进行病麦粒土表接种和单花滴注接种鉴定,并进行SSR分子标记遗传多样性分析,同时对综合鉴定表现抗赤霉病的品种（系）进行农艺性状调查。结果表明,初选的94个品种（系）中分别有51、41和2个品种（系）中抗、中感和高感赤霉病。 包括3个对照在内的97个品种（系）间遗传距离为0.02~0.74,平均为0.42;通过UPGMA聚类将97个品种（系）划分为7个类群,51个中抗品种（系）分布在Ⅰ至Ⅶ类群中,其数量分别为15、13、14、2、1、1和5个,其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类群中的分布数量占品种（系）总数的82.4%;51个中抗品种（系）的农艺性状变异较大,Y608、庆丰188、宁丰518、明麦7号、宁麦资15116、金运麦4号、zhb003、科运麦1611和华鉴麦3号等9个品种（系）的综合农艺性状表现良好,生育期适中,株高在74.67~84.67 cm,单株产量和千粒重分别都在7.5和45 g以上。     

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

扬麦13抗赤霉病品系的分子标记辅助选育

通过分子标记辅助选择技术和回交育种方法,以苏麦3号为抗赤霉病基因Fhb1和Fhb2的供体亲本,以弱筋感病品种扬麦13为受体和轮回亲本,对扬麦13进行赤霉病抗性改良。利用抗性基因紧密连锁的SSR标记筛选和田间赤霉病抗性鉴定,获得8个农艺性状似轮回亲本且含有目标基因的品系。通过分子标记对其进行遗传背景分析,获得3个与轮回亲本基本相同的品系。对这3个品系和扬麦13进行赤霉病接种鉴定和主要品质指标检测与比较,最终培育出携带赤霉病抗性基因且保持轮回亲本优良农艺性状及弱筋品质的品系R扬麦132、R扬麦137和R扬麦138,赤霉病病小穗率降低了78.82%~84.58%,产量提高了17.24%~26.72%,完全可以替代当前生产上高感赤霉病的扬麦13品种进行推广应用。这表明利用与抗性基因紧密连锁的分子标记辅助育种是一种有效的途径,可以实现小麦赤霉病抗性改良的目标。     

黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质的创制和筛选

为了创制和筛选黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质,以济麦22为受体,采用分子标记辅助选择与连续回交相结合的方法,将小麦赤霉病抗源苏麦3号抗病主效QTL导入黄淮麦区小麦品种济麦22;对黄淮麦区育成的564份品种（系）采用单花滴注方法进行连续3年赤霉病抗性鉴定和筛选。结果创制含苏麦3号抗赤霉病主效QTL的材料18份,其中4份农艺性状与济麦22相仿,赤霉病抗性明显提高;通过筛选获得赤霉病抗性水平达中感以上的材料18份,分子标记和 Fhb1基因鉴定结果表明,其中9份材料不含有 Fhb1基因,其抗赤霉病主效基因可能与苏麦3号不同。这些创制和筛选获得的抗赤霉病种质材料将为提高黄淮麦区小麦赤霉病抗性提供有益帮助。     

小麦骨干亲本生选6号的赤霉病抗性遗传分析

为研究生选6号对黄淮麦区小麦赤霉病抗性改良效果,以黄淮麦区矮抗58、周麦25、周麦27、兰考161等4个主栽品种(系)为母本,以生选6号为父本,配制杂交组合,分别在长江中下游地区(上海崇明、安徽滁州)和黄淮地区(河南兰考)对4个组合F2群体进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,4个组合的F2群体赤霉病抗性较感病亲本均显著提高,平均病小穗率在18.4%~31.2%之间,均达到中抗水平。4个群体的个体抗性级别主要集中在抗病和中抗,平均约占80%;而中感、感病和高感很少,平均占比20%左右。矮抗58/生选6号F2群体在滁州和兰考两个不同生态区域的抗性差异显著,虽然两地均达中抗水平,但滁州点抗性明显优于兰考点。主要表现为兰考点高感单株数是滁州点的7.4倍,中抗单株数却不到滁州点的1/2。同时,兰考点抗感比为65∶35,而滁州点为89∶19,这种现象应该与当年两地气候差异有关,可能黄淮冬麦区当年气候更适合赤霉病发病,也与长江中下游品种大多中抗以上而黄淮品种大多为高感品种的事实相一致。此外,抗性单株从F2到F3,发生了接近3∶1的抗感分离,F3抗性单株的平均病小穗率为20.2%,仍保持较强赤霉病抗性。上述结果表明,生选6号可以作为骨干亲本,广泛用于黄淮冬麦区小麦赤霉病抗性的改良。     

小麦“N553×扬麦13”RIL群体小穗密度、株高及赤霉病抗性QTL分析

为了发掘新的抗赤霉病基因,以抗赤霉病新种质N553与扬麦13构建的包含184个家系的重组自交系(RILs)为材料,利用217对在双亲间具有多态性的分子标记构建遗传连锁图谱,利用该图谱对小穗密度、株高及赤霉病抗性进行QTL检测,并分析了小穗密度及株高与赤霉病抗性的相关性。结果表明,本研究共检测到5个赤霉病抗性相关QTL,其中1个效应较大的QTL位于2D染色体上,位于标记wmc18-cfd233之间,可解释8.17%~11.42%的表型变异;在3B染色体短臂上检测到1个QTL,位于标记barc102-gwm533之间,可解释5.33%~42.96%的表型变异。QFhb.jaas-2DS与QFhb.jaas-3BS聚合可显著增强小麦赤霉病抗性。另外3个QTL贡献率小于10%,分别位于染色体2B、3B、4A上。检测到与小穗密度相关的QTL有1个,位于3B染色体上,可解释5.36%~6.08%的表型变异。检测到与株高相关的QTL有5个,分别位于染色体4A、7A、5B、6B上,可解释5.2%~8.93%的表型变异。小穗密度与赤霉病抗性呈正相关,株高与抗扩展抗性无相关性,与抗侵染抗性呈负相关。结合以上QTL检测及相关性分析结果可知,QFhb.jaas-3BL可能不是赤霉病抗性位点。因此,包括QFhb.jaas-3BL在内的贡献率小于10%且仅在单一环境下检测到的3个赤霉病抗性相关QTL需进一步进行多年多点试验。     

黄淮麦区71个小麦品种的赤霉病抗性与基因型分析

为筛选出黄淮麦区抗赤霉病优异品种(系),以黄淮麦区71个主栽小麦品种(系)为材料,于2016-2017和2017-2018两年度采用单花滴注接种的方法,以苏麦3号、郑麦9023、淮麦22和济麦22分别作为抗、中抗、中感和感赤霉病对照品种,在赤霉病重发病区扬州对供试品种(系)进行赤霉病抗性鉴定,同时利用与抗赤霉病基因位点...