伊犁河谷小麦条锈病菌源地调查研究

【目的】实地调查分析新疆伊犁地区新源县田间小麦条锈病和野外小檗锈病发生情况,为揭示新疆小麦条锈菌的群体遗传多样性以及小檗在小麦条锈病发生流行中的作用提供基础数据。【方法】利用中国小麦条锈病菌鉴别寄主,对2013~2015年新源县小麦条锈菌进行生理小种鉴定,对异果小檗种类鉴定、锈孢子DNA提取及PCR检测。【结果】新源县小麦条锈菌主要类群有Hybrid46类群,出现频率高达31.25%;水源11类群出现频率为22.92%;贵农22类群出现频率为18.75%;中四类群出现频率为6.25%;其他类群出现频率为20.83%。异果小檗锈病鉴定结果表明,异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。【结论】新源县小麦条锈菌主要为Hybrid46类群、水源11类群、贵农22类群。异果小檗锈病中存在小麦条锈病,条锈菌锈子器的检出率在4.7%~5.7%。     

领航“康之队” 开拓新方向——记中国工程院院士康振生教授

<正>人类对小麦条锈病的防治研究永远在路上,康振生教授团队"里程碑式的研究具有划时代的意义"。5月6日,陕西宝鸡地区的小麦正值扬花季,漫山遍野的小檗在蓬勃生长中。康振生为来自中国工程院、全国农技推广中心以及陕西、甘肃、四川、湖北等省市研究所和植保站的院士专家介绍小麦条锈病在小檗上有性生殖情况。参会专家们经过现场观摩考察、听取报告、质疑讨论,一致认为康振生教授团队在小麦条锈菌有性生殖及其控制方面的研究,引领了世界小麦条锈病研究的新方向,"接地气贡献大"、"是突破性的发现,将有力推动植物病理学研究"、"应尽快将研     

小麦条锈菌致病性及其变异研究进展

小麦条锈病（wheat stripe rust or yellow rust）是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Eriks. & Henn.,Pst）为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性“丧失”,引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效应蛋白等不同方面概述了近年来取得的重要研究进展,提出了未来条锈病防治上面临的问题和挑战;以期通过准确预测条锈菌优势小种、合理利用和布局抗病基因、利用新策略创制新型持久广谱抗病材料,不断优化和完善小麦条锈病综合治理技术体系,实现小麦条锈病可持续控制。     

小麦条锈菌滇黔群体遗传结构分析

为探明小麦条锈菌滇黔群体菌源关系,利用扩增片段长度多态性标记对云南、贵州具有不同AFLP基因型的71个小麦条锈菌分离物(云南39个,贵州32个)进行了遗传结构分析。结果表明:小麦条锈菌云南和贵州群体共享AFLP基因型达32.3%;AMOVA分析显示:小麦条锈菌云南和贵州群体间的遗传变异仅占总变异的7%;最大简约树枝长评估揭示小麦条锈菌滇黔群体自由重组的可能性较低。因此,小麦条锈菌滇黔群体间重组几率较低而菌源交流较顺畅。     

中国小麦条锈菌群体毒性变异研究

 利用1957-1992年对我国21714份小麦条锈菌标样的鉴定资料，分析了不同时期优势小种的演变对小麦品种抗性“丧失”的影响，初步研究条锈菌群体毒性结构变化与品种抗性变异的协同演化关系。通过分析我国条锈菌群体毒性组成的空间格局，进一步揭示不同流行区系主要菌系的类型与消长动态存有明显差异，它与该区条锈病菌侵染循环特点、抗病品种布局及特异性的地理环境密切相关。利用国际/欧洲鉴别寄主及辅助鉴别寄主测定了12个中国条锈菌模式菌系的毒性基因型，并分析了7个主要流行菌系对分别具有Yr11-18抗病基因的小麦品种的成株毒性，显示抗病基因Yr3b、4b，Yr5，Yr10-18等12个已知基因对我国当前的条锈菌具有抗性。     

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.     

小麦条锈菌夏孢子芽管结合现象的初步观察

植物病原真菌的异核作用,是引起病原物变异的基础之一。近来关于异核作用引起禾谷类作物锈菌新小种产生的资料很多,但在小麦条锈菌方面,在世界范围内似乎还没有报导过。小麦条锈病是我国小麦生产上的重大威胁,小麦条锈菌没有转主寄主,在自然界中仅以无性的夏孢子世代完成生活     

陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性SSR分析

 【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP-M13-SSR 荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数（Na）为1.95,有效等位基因数目（Ne）为1.43,Nei's (1973)基因多样性指数（H）为0.27,Shannon 信息指数(I)为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的12.5%,群体内遗传变异占87.5%。地区间的基因流Nm =1.83。【结论】陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性很丰富,但地区之间有一定的差异;群体遗传变异主要存在于群体内部,不同地区间存在基因的交流和病原菌的移动。     

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个多位点基因型（MLG）,其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性（G=0.917）较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部（互助和西宁）群体与甘肃（平凉和临夏）群体之间的基因流高于青海（互助和西宁）群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图（MSN）和非参数主成分分析（DAPC）表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体（rbarD=0.0139,P=0.186）显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

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个多位点基因型(MLG),其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性(G=0.917)较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部(互助和西宁)群体与甘肃(平凉和临夏)群体之间的基因流高于青海(互助和西宁)群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图(MSN)和非参数主成分分析(DAPC)表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体(rbarD=0.0139,P=0.186)显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

小麦条锈菌吸器分离方法研究

[目的]从小麦条锈菌侵染的叶片中分离纯度较高且结构较完整的吸器.[方法]根据锈菌吸器表面含有可以与伴刀豆球蛋白凝集素(Concanavalin A)结合的糖类物质的特性,参照蚕豆锈菌吸器的分离方法对小麦条锈菌吸器进行了分离.[结果]从被条锈菌侵染小麦叶片中成功分离出条锈菌吸器,提取吸器的纯度为83.3％,提取率为5.0×105个/g小麦叶片鲜重.[结论]根据蚕豆锈菌吸器的分离方法,稍作改进,成功分离得到小麦条锈茵吸器,为小麦条锈菌功能基因组学及其致病机制的研究奠定了基础.     

中国小麦条锈菌分子标记技术的研发与应用综述

概述了小麦条锈病早期定性、定量监测,介绍了小麦条锈菌种内特异性引物的设计及应用,主要包括小麦条锈菌生理小种的特异性标记开发和小麦条锈菌小种特异性引物的应用。     

2009年贵州小麦条锈菌生理小种的鉴定

为弄清2009年贵州省境内小麦条锈菌生理小种的构成,采用小麦条锈菌常规鉴定方法对该年贵州小麦主要栽培区的78份标样进行了鉴定.结果表明,贵州省小麦条锈菌生理小种主要包括条中17、条中26、条中29、洛夫林13-8、条中31、条中32、水源11-2、水源11-5和水源11-14.其中,出现频率较高的生理小种主要是条中32、条中31和水源11-14,分别为48.72%、28.21%和6.41%.     

甘肃南部小麦条锈病越夏考察

考察确认甘肃南部是小麦条锈菌越夏的适宜地区。在甘南州和临夏州大部分地区,条锈菌在晚熟春麦上越夏,越夏菌源主要侵染临近地区自生麦苗。在陇南地区和甘南州的舟曲等地,条锈菌主要在海拔1600 m以上地带的自生麦苗上越复,越夏后侵染冬小麦秋苗。文中讨论了甘肃省小麦条锈病越夏区划以及越夏调查与越夏区治理所面临的主要问题。     

基于多样性种植的小麦条锈菌群体结构分析

多样性种植能够有效地控制小麦条锈病。本文通过6对小麦条锈菌生理小种(条中33,条中32,条中31,条中29,条中23和水源型)特异分子标记分析采集自不同种植模式下自然发病的小麦条锈菌生理小种和群体结构。结果表明:川麦107与蚕豆(或者豌豆)间作时单个病斑检出多个小麦条锈菌生理小种的比例略高于川麦107净作,其余种植模式差异不明显。另外,以采集自各小区的小麦条锈菌样品为1个群体,利用POPGENE 1.32分析小麦条锈菌群体间的关系,结果表明:净作靖麦14的3个小区的3个小麦条锈菌群体与净作川麦107的3个小区的3个条锈菌群体分别聚在了2个大的群体中,而且3个小区相同种植模式下的3个群体也几乎聚在一起,说明种植模式可能对小麦条锈菌的群体有一定影响。     

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。     

不同小麦品种叶锈菌的遗传多样性分析

为了快速检测小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种的关系,利用叶锈菌17对EST-SSR引物对2015年从河南周口2块小麦苗圃不同品种叶片上直接收集的63份小麦叶锈菌材料(周口南地块27份,周口西地块36份)进行分子多态性及分子小种类型分析。聚类结果显示,63个小麦叶锈菌株间遗传相似系数为0. 70~1. 00。2块苗圃小麦叶锈菌群体间遗传距离为0. 021 5,遗传相似系数为0. 978 7,表明2个地块间小麦叶锈菌群体遗传相似性高。2个地块小麦叶锈菌遗传多样性(Ht)为0. 22,群体内遗传多样性(Hs)为0. 21,群体间遗传多样性(Dst)仅为0. 01,遗传分化系数(Gst)较低,为0. 05,表明2块苗圃间小麦叶锈菌群体遗传多样性较低,群体内多样性较群体间多样性更丰富。群体内遗传变异占总变异的94. 44%,群体间遗传变异占总变异的5. 56%,表明遗传分化在2块苗圃群体间和群体内都存在,但叶锈菌遗传变异主要来源于群体内变异。小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种有一定关系,小麦品种亲本来源相同,其上叶锈菌小种类型较为一致,遗传相似性高,亲缘关系近,遗传多样性低。     

辣椒对小麦条锈菌非寄主抗性反应的组织学研究

通过组织化学方法对非寄主辣椒以及非亲和寄主小麦受小麦条锈菌侵染后的抗病性反应进行了比较研究。结果表明,小麦条锈菌在非寄主和非亲和寄主植物上都具有较高的萌发率,但是从气孔下囊的形成阶段开始差异明显。其中,小麦条锈菌在非寄主辣椒上形成的气孔下囊明显减少,吸器母细胞的形成数量也随之减少,且只能形成极少量的吸器,同时侵染点伴随有较多的H2O2积累和过敏性坏死反应(HR)的发生;与非寄主辣椒抗小麦条锈菌相比,小麦条锈菌在非亲和寄主小麦上,气孔下囊的形成率明显偏高,吸器母细胞和吸器形成率也较非寄主辣椒的高许多,但是H2O2的积累和过敏性坏死的程度都低于非寄主的。本研究表明,过敏性坏死反应的发生与H2O2的积累仍然是非寄主辣椒抗小麦条锈菌的主要机制,同时也阐明了非寄主抗性和寄主抗性可能是相似的。     

小麦条锈菌生理小种混合侵染初步研究

前言小麦品种发生抗锈性变异一直是小麦条锈病防治的一个中心问题。国内外研究反复证实病菌小种类型的变异和数量变化是引致品种抗锈性变异的主要因素。此外,在自然界小种组成很复杂,总是多小种类型同时存在,有专有次,混合发生,据报道其它病原物的混合侵染会引起品种抗性表现的变异和症状变化,但小麦条锈菌生理小种的混合侵染是否也会引起这种变异,特别是反应型的变化,除个别文献有所涉及外,尚未见系统报     

小麦条锈菌洛夫林13菌系的初步研究

小麦品种洛夫林13是我国近年来广泛应用的抗源材料之一。它被引入陇南后,于1979年开始其抗条锈性发生变异,随后病情逐年加重。据作者调查,1984和1985年陇南洛夫林13田块已出现典型的高感植株。我国现有的条锈菌生理小种对小麦洛夫林13均无致病性,为此作者于1982—1985年对洛夫林13上的条锈菌系进行了分离培养和回接筛选,并对发现的洛夫林13菌系进行了初步研究。现将结果简报如下。