小麦慢条锈品种成株期抗性组分分析

经2001-2003年对典型慢条锈品种成株期抗性组分测定结果表明,慢条锈品种具有如下特征:反应型和普遍率与快条锈品种差异不大,但病情指数低且上升速度缓慢;侵染点数少;潜育期相对较长;相对寄生适合度较小;对产量构成因素的影响不大等特点。提出了潜育期和病情指数是田间鉴定品种慢条锈性与否的简易、快速方法。     

中国小麦生产品种对条锈菌不同生理小种抗病性分析

小麦条锈病是严重威胁我国小麦安全生产的病害,抗病品种培育和利用是经济、安全、高效的防控策略.通过对来自全国不同麦区的115个小麦生产品种进行苗期和成株期抗条锈病分小种鉴定的结果显示,供试小麦品种对条锈菌流行小种的抗病性存在明显差异.其中,苗期对7个条锈菌生理小种均表现抗病的品种9个(占参试品种的7.8%),均表现感病的品种23个(占20.0%);对条锈菌生理小种CYR32、CYR33和V26均表现全生育期抗性的品种13个(占11.3%)、成株抗性品种5个(占4.3%)和慢锈性品种3个(占2.6%).表明当前我国小麦主产区品种整体抗条锈性水平仍较低,需大力加强小麦抗条锈病育种工作,并对不同麦区小麦品种合理布局问题进行了讨论.     

小麦条锈菌鉴别寄主和小种命名现状

 中国是世界上小麦条锈病最大的流行区之一,也是限制中国小麦生产的最严重病害之一,特别是当条件适于其发生时会造成巨大的产量损失.小麦条锈菌小种生理专化性研究及小种监测是掌握小麦条锈菌及其毒性变化动态、抗病基因有效性及病害流行预测预报的重要依据,是治理由此病原菌引起的小麦条锈病的基本环节之一.由于地域、条锈菌群体结构、研究水平和历史等的差异,目前国际上不同国家和地区采用相应的小麦条锈菌鉴别寄主和小种命名方法.中国、美国和印度均使用了各自不同的小麦条锈菌鉴别寄主,并采用了相应的小种命名体系,例如从1957至2002年,中国利用10多个鉴别寄主已鉴定和命名了32个小种和30多个致病类型,美国利用10多个鉴别寄主已鉴定和命名了80个小种;另一类是采用1972年Johnson提出的二进制国际小种命名法,这种体系包括了国际鉴别寄主和欧洲鉴别寄主,象一套鉴别寄主被整体使用,欧洲、中东、亚洲、非洲和南美国家及澳大利亚和新西兰均采用此体系监测小麦条锈菌变化,是一套被最为广泛接受和使用的小麦条锈菌小种鉴别方法和命名系统,但随着研究深入和各国实际情况差异等原因,不同研究人员加入了不同的辅助鉴别寄主,以更能准确和实际地反映本国和地区的现实情况,为生产服务,本文对此现状进行了分析和比较.由于此病菌具有长距离气传和扩散的特点(地区间、国家间和洲际间),因而也讨论了未来小麦条锈菌鉴别寄主组成、小种命名方法和研究结果的交流和比较等实际问题.     

小麦条锈病菌非亲和性小种诱发小麦抗锈性研究

 在水源11、洛夫林10等7个品种上分别选择小麦条锈菌CY17、CY28等9个生理小种中非亲和小种进行诱发接种,亲和小种为挑战小种。观察发病后的病情指数并与单独接种诱发小种和单独接种挑战小种处理的病情指数进行比较。证明诱发抗病现象是比较普遍的,但表现程度因小麦品种、诱发小种和挑战小种而不同。诱发抗病性的表达时间可持续8 d,以诱发接种后1~2 d表达最强。诱发接种量与诱发抗病性表达呈指数函数关系,也间接证明这种诱发抗性是局部的。作者认为:诱发抗病性在品种、诱发和挑战小种不同组合之间的差异在小种动态中会起一定的作用。     

甘肃陇南小麦不同品种类型抗条锈性变化特点分析

 1973~2002年的30年间,在我国小麦条锈病常发易变区的陇南,对小麦主要生产品种的抗条锈性变化动态进行了系统的观察,选择具垂直抗性、慢条锈性、高温抗性和持久抗性等不同类型的7个品种的观测数据进行了分析,认为里勃留拉和N.斯特拉姆潘列长期保持了稳定的抗锈性。里勃留拉的抗性可能由多对微效基因控制,N.斯特拉姆潘列的抗性可能由主效基因控制,兰天12号所具有的慢锈性和兰天1号的高温抗性以及抗条锈基因的合理布局对延长品种抗性也有一定作用。     

The recent history of Puccinia striiformis f.sp. tritici in Denmark as revealed by disease incidence and AFLP markers

Disease observations and amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers were used to study recent developments in the Puccinia striiformis f.sp. tritici population in Denmark. The fungus appeared spontaneously at 10 locations in Denmark in 1997 after it was not observed under natural conditions in 1996. The pattern of disease development and prevailing winds suggested that the fungus reappeared by airborne spores from the south or west. In 1998, disease incidence was more evenly distributed throughout the country. Forty-eight single lesion isolates were collected from most crops where the disease was observed in these years; all except one from 1997 belonged to two pathotypes that were not previously detected in the country, and both possessed the newly discovered Yr17 virulence. The isolates were characterized with AFLP markers together with 28 isolates representing eight of 13 pathotypes observed prior to 1996. Initial screening of 240 Pst I/ Mse I AFLP primer combinations on four isolates showed that a primer combination, on average, revealed 0·4 polymorphisms between any isolate pair. A selection of 21 primer combinations resulted in 28 AFLP markers, which revealed 16 AFLP phenotypes among all 76 isolates. The two Yr17- virulent pathotypes consisted of three AFLP phenotypes, which were observed in both 1997 and 1998; the two most frequent AFLP phenotypes occurred at most sampling locations and often within the same crop. AFLP diversity was larger among samples collected prior to 1996, and also in this period most AFLP phenotypes were observed at different sampling locations. These results are consistent with the features of an entirely asexually reproducing pathogen dispersed by aerial spores across large areas.     

Genetic analysis and molecular mapping of resistance to Puccinia striiformis f. sp. pseudo‐hordei in common wheat

This is the first genetic study reporting on the interaction and molecular mapping of resistance to the barley grass stripe rust pathogen (Puccinia striiformis f. sp. pseudo‐hordei, Psph) in common wheat. Seedlings of 638 wheat accessions were tested and it was determined that wheat is a near‐nonhost to Psph based on rare susceptibility observed in <2% of commercial cultivars and <5% of wheat landraces. As previously observed for P. striiformis f. sp. tritici (Pst), the Australian cultivar Teal was highly susceptible to Psph. In contrast, a selection of cv. Avocet carrying complementary resistance genes Yr73 and Yr74 (Avocet R; AvR) was resistant. The Teal × AvR (T/A) doubled haploid (DH) population was used to map resistance in AvR to Psph. Infection types on the T/A DH lines inoculated with Psph and Pst indicated that all DH lines carrying both Yr73 and Yr74 were also resistant to Psph; however, fewer DH lines were susceptible to Psph than expected, suggesting the resistance was more complex. QTL analysis using 9053 DArT‐Seq markers determined that resistance to Psph was polygenically inherited and mapped to chromosomes 3A, 3D, 4A and 5B. The 3DL and 5BL markers co‐located with Yr73 and Yr74, suggesting an overlap between host and non‐host resistance mechanisms.     

小麦持久抗性品种对中国条锈菌(系)抗病性特点的分析

小麦品种抗性谱鉴定、田间病情系统观察和抗性组分测定等结果表明,小麦持久抗条锈品种具显著的抗性特征,即成株期抗性谱很宽,有的品种甚至全生育期都表现抵抗,田间病情消长很慢且轻,成株期一般表现侵染机率低、病斑面积小、潜育期长。试验在控制条件下进行,便于操作,可用于小麦品种持久抗条锈性鉴定研究。     

黄淮麦区34个小麦主栽品种(系)抗条锈病基因推导

为明确黄淮麦区小麦主栽品种抗条锈病基因组成,选用来自国内外的15个条锈菌菌株和21个以Avocet*S为遗传背景的小麦抗条锈病近等基因系,对我国黄淮麦区34个小麦主栽品种(系)进行苗期抗条锈病基因推导,并结合系谱分析明确其抗条锈病基因携带情况。结果表明,Yr3、Yr4、Yr8、Yr9、Yr17、Yr26、Yr27、Yr30、YrA、YrSp、YrSk分别以单基因或基因组合的形式存在于19个小麦品种中,Yr9比例最高,占29.4%,‘泰农18’等9份品种仅含一个抗条锈病基因,‘山农483’等10份品种含多个已知或未知基因,其余品种含有未知基因。该结果将为黄淮麦区小麦品种的合理布局提供依据。     

Identification of resistance genes to Puccinia striiformis in seedlings of Ethiopian and CIMMYT bread wheat varieties and lines

In a controlled environment, the reaction was observed of 42 bread wheat varieties and lines inoculated with 19 isolates of yellow rust differing in their virulence to 20 differential varieties. Five varieties and lines showed resistance to all isolates. The remaining ones appeared to have the genesYr2, Yr3, Yr4, Yr6, Yr7, Yr9 andYrA, either singly or in combination.Yr9 derived from rye was present in 67% of the varieties and lines.Yr4 is the only effective gene in that material as, in Eastern and Central Africa, yellow rust has virulence to the otherYr genes. Recognition of virulence toYr genes is enhanced by the use of a supplemental set of differential varieties supposedly carrying a single gene.Samenvatting Onder geconditioneerde klimaatsomstandigheden zijn 42 Ethiopische en CIMMYT rassen en lijnen van broodtarwe (Triticum aestivum) in het kiemplantstadium geïnoculeerd met 19 isolaten van gele roest die onderling verschilden in hun pathogeniteit voor 20 differentiërende tarwerassen waarvan de resistantie-achtergrond bekend is. De genom-gen relatie is toegepast om resistentiegenen te identificeren. Vier rassen en lijnen bleken resistent te zijn tegen alle isolaten. Verondersteld wordt dat hun resistentie berust op genen die niet eerder herkend waren of op een combinatie van bekende genen die niet compatibel was met de gebruikte isolaten. In het overige tarwemateriaal kon de aanwezigheid worden aangegeven van de resistentiegenenYr2, Yr3, Yr4, Yr6, Yr7, Yr9 enYrA. Het van rogge afkomstige en door het CIMMYT veel gebruikte resistentiegenYr9 was in 28 rassen en lijnen (67%) aanwezig. In het onderzochte tarwemateriaal isYr4 het enige voor Oost en Centraal Afrika effectieve resistentiegen omdat de daar voorkomende gele roest pathogeniteit bezit voor de overige genen. Het herkennen van pathogeniteit van gele roest voor bepaalde resistentiegenen is verbeterd door het toevoegen van tarwerassen met monogene resistentie aan het internatinale gebruikte tarwesortiment voor de determinatie van gele-roestfysio's.     

中国小麦条锈菌鉴别寄主维尔对条锈病的温敏抗性研究

维尔是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主,通过潜育期变温处理对其进行温敏抗性检测和基因推导分析。本研究发现,维尔对小麦条锈菌流行小种条中32号的抗性表现为侵染型由常温下的高侵染型向高温下的低侵染型转变,侵染指数降低,呈现高温诱导抗条锈性;通过与已知的微效基因品系比较及方差分析,推测维尔对条中32号的温敏抗性可能是由2对高温诱导表达的温敏微效基因控制。建议将维尔作为温敏微效基因资源在抗病育种中利用,作为鉴别寄主用于小种鉴定时,要严格控制鉴定温度,不要超过18 ℃。     

小麦品种与条锈菌小种间的相互作用机制

为了在小麦多品种、条锈菌多小种体系中研究小种间的相互关系,1995年9月至1997年5月在田间设置方块圃,以全感、水平抗性和垂直抗性三种不同抗病类型的6个品种及条中29、水源11致病类型I与混合小种(条中29:水源11致病类型I=1:1)三类小种组合为试材,对各品种-小种组合的流行速率进行方差分析。结果表明:在多数品种上,条中29与水源11生理小种间存在互作关系,表现为协同作用,且混小种的流行速率明显高于单小种的流行速率。     

2000～2001年我国小麦条锈病发生和生理小种监测结果

2000年全国小麦条锈病发生为非流行年 ,四川省属于中等偏重发生 ,其他麦区轻或零星发生。2001年全国小麦条锈病为中度流行年份 ,四川、云南和贵州为中度偏重流行 ,陕西、湖北和河南中部中度流行 ,甘肃中度偏轻发生 ,河南、山西、山东和河北等东部麦区轻和局部零星发生。对 14 82个小麦条锈菌标样鉴定结果表明 ,条中 32号(Hybrid 4 6类型3,HY-3)近年出现频率持续上升,2001年其出现频率首次居各小种及致病类型首位,为28.79%,预测今后一段时间内将成为我国的主要流行小种之一。条中31号2001年出现频率为9.51%,比2000年13.5%有所下降 ,居第2位。条中30号2001年出现频率为7.33%,比2000年3.55%有所回升 ,在各小种及致病类型中居第3位。抗条锈育种应以条中32、31、30号和水源11类型14为主要对象 ,兼顾条中29号、Hybrid46和水源11的其他致病类型     

Low pathotype diversity in a recombinant Puccinia striiformis population through convergent selection at the eastern Himalayan centre of diversity (Nepal)

Worldwide Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst) epidemics have been reported to be driven by few genetic lineages, while a high diversity is evident at the Pst Himalayan centre of diversity. This study investigated the relationship between pathotype diversity and genetic structure in Nepal, the eastern Himalayan region, which has been largely unexplored. Despite the high genetic diversity and recombinant structure detected through microsatellite genotyping, characterization of virulence phenotypes for 62 isolates identified only eight pathotypes, with two pathotypes predominant over all the populations. This is in contrast to the Pakistani and Chinese recombinant populations, where high pathotype diversity is associated with genetic diversity. The most prevalent Nepali pathotype was not a unique clonal lineage, but was represented by seven multilocus genotypes from four distinct genetic subgroups, suggesting strong directional selection on virulence genes, resulting in convergent pathotypes in distinct genetic groups. This convergent selection is discussed in comparison with clonal French and recombinant Pakistani populations. Additionally, the Nepali Pst population carried virulence to 17 out of 24 tested yellow rust resistance genes (Yr), with the absence of virulence to Victo and Early Premium and resistance genes Yr5, Yr10, Yr15, Yr24 and Yr26. Virulence to Yr2, Yr7, Yr27 and YrSu were fixed in all isolates, in line with the deployment of these resistance genes in Nepal. The results reflect the influence of resistance gene deployment on selection of virulence and pathotypes in a recombinant pathogen population, which must be considered in the context of durable resistance gene deployment.     

四川省育成小麦品种和高代品系对条锈病的抗病性评价

四川省不仅是条锈菌冬繁区,也是我国东部麦区重要的春季初侵染菌源地和毒性变异地。准确评价四川小麦新育成品种和高代品系对条锈病的抗性水平,能为合理培育和使用抗病品种提供重要依据。利用当前条锈菌优势小种和4个地点的成株期鉴定圃对来自四川省的115份小麦育成品种和299份高代品系进行苗期和成株期抗病性鉴定。结果表明,新育成品种苗期对优势小种的高抗CYR32、CYR33和CYR34的比例发生不同程度的变化,对CYR32的高抗比例为40.9%、对CYR34的高抗比例为17.4%,而供试高代品系高抗比例从52.3%降至46.2%;中抗类型育成品种从20.0%增加到40.9%,高代品系从19.6%增加至33.2%。表明条锈菌优势小种更替后一些材料仍保留了部分抗性,后期选育的高代品系兼顾对新小种的抗病性。育成品种在四川成都和甘肃清水成株期鉴定,高抗品种所占比例较低,分别为13.9%和3.5%,但高代品系高抗类型比例较高,分别为42.2%和8.5%,表明甘肃和四川条锈菌的致病类型和发病环境条件存在较大差异,近年来四川小麦成株抗条锈病育种取得显著进展。     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。     

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。     

小麦条锈病越夏过程的模拟研究

 以小麦条锈病大区流行模型PANCRIN为基础,按小麦成熟期和地理位置分区,加上有关越夏的各种参量,用于越夏过程的模拟。模拟试验结果确认和深化了如下认识:除周年麦外,任何单一成熟期的麦区都不能起越夏作用,必须生育末期植株和自生苗有交叠的双区组合才能实现越夏作用。春麦在越夏上直接作用不大;越夏作用大小主要取决于双区面积、成熟期交叠情况、当地流行速率和距承受其菌源的地区的远近。只要夏季最热一旬旬均温<22℃,上述交叠时期越早,越夏率就越高;完整的越夏过程包括菌源准备-越夏-后继增殖,陇东早播冬麦区的后继增殖对黄淮江汉冬麦发病可能有重要作用;越夏区停种的大区防治效果要受多种因素影响,欲获得良好效果,停种率要达95%以上。越夏区的分布和面积需要进一步查清,特别要注意允许条锈菌越夏的海拔下限是会随年份夏季气候变化而上下浮动的。在更全面地澄清了这些问题的基础上再设计和试行停种试验,是较为稳妥的。     

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。     

部分小麦抗条锈基因及生产品种在云南的抗性表现

为掌握部分小麦已知抗条锈基因及我国小麦当前主要生产品种的抗条锈性变异状况,为其合理利用提供依据,2012-2013年,采用田间病圃自然诱发鉴定法,对21个抗条锈单基因系、15个聚合基因品系及67个小麦生产品种在云南6个地点进行抗性监测。结果表明:Yr27、Yr(7,22,23,Le1,Le2)和Yr(30,Sk,QYR3,QYR4,QYR5,QYR6,QYR7)在云南2年6点都表现稳定的抗性;Yr15、Yr25、YrSu92和Yr(27,Slk)在2年6点中,仅1个点感病且病情指数较低;Yr17、Yr18、Yr24、Yr26、Yr30、Yr32、YrA、YrSp、Yr(1,Ky1,Ky2)、Yr(3a,V23,+)、Yr(A,H)、Yr(Ab,Alb)、Yr(Gui1,Gui2,Gui3)、Yr(8,19,Com)或2年在相同或不同点表现感病,或1年在2点以上表现感病,表明这些基因抗性有丧失趋势;Yr1,Yr2,Yr5,Yr6,Yr7,Yr8,Yr9,Yr10,YrSu,Yr(3a,4a,16),Yr(3a,ND,+),Yr(10,Mor),Yr(17,29,P1,P2),Yr(Ju1,Ju2,Ju3,Ju4),在2年2点以上都表现感病,表明这些基因抗性可能已经丧失。当前在国内被认为有效的抗条锈基因Yr5,Yr10,Yr15和Yr26中,除Yr15抗性相对稳定外,其余3个田间抗性已逐渐丧失。67个国内生产品种或抗源,或多或少,或1年或2年都表现感病,条锈病抗性水平很低,寻找新的抗源并培育新的抗病品种已迫在眉睫。