小麦秆锈菌鉴别寄主品种Orofen对小种21C3和34C2抗病基因的单体分析

用中国春单体系列和二体中国春作为母本与Orofen杂交。选择出所有类型的单体杂种F_1植株,令其自交结实。在温室内(10—25℃)用秆锈菌小种21C3和34C2的单孢菌系分别接种鉴定各杂交组合的F_2代苗期的抗性分离表现。对小种21C3,除2D和6D之外,其它单体类型和二体对照的F_2代都符合抗病15:1感病的分离比例;对小种34C2,除2D之外,其它单体类型和二体对照的F_2代都符合抗病3:1感病的分离比例。用Orofen与含有国际上已定位于2D和6D染色体上的已知Sr基因的品系(或品种)杂交。对小种21C3,Orofen与含有Sr5和Sr6的单基因系的杂交F_2未分离出感病的植株;对小种34C2,只有与含有Sr6的单基因系的杂交F_2代未分离出感病的植株。这表明,Orofen在2D染色体上含有Sr6,它兼抗小种21C3和34C2,分别提供0—1;1~( )x~-和;1—;1~( )x~-的抗性效应;而在6D染色体上携带抗病基因Sr5,它只抗小种21C3.控制0—;1~-的侵染型。对无毒性的小种,Sr5对Sr6的抗病效应是上位的。     

小麦秆锈菌鉴别寄主品种Orofen对小种21C3和34C2抗病基因的单体分析

 用中国春单体系列和二体中国春作为母本与Orofen杂交。选择出所有类型的单体杂种F1植株,令其自交结实。在温室内(10-25℃)用秆锈菌小种21C3和34C2的单孢菌系分别接种鉴定各杂交组合的F₂代苗期的抗性分离表现。对小种21C3,除2D和6D之外,其它单体类型和二体对照的F₂代都符合抗病15:1感病的分离比例;对小种34C2,除2D之外,其它单体类型和二体对照的F₂代都符合抗病3:1感病的分离比例。用Orofen与含有国际上已定位于2D和6D染色体上的已知Sr基因的品系(或品种)杂交。对小种21C3,Orofen与含有Sr5和Sr6的单基因系的杂交F₂未分离出感病的植株;对小种34C2,只有与含有Sr6的单基因系的杂交F₂代未分离出感病的植株。这表明,Orofen在2D染色体上含有Sr6,它兼抗小种21C3和34C2,分别提供0-1;1⁺⁺x^-和;1-;1⁺⁺x^-的抗性效应;而在6D染色体上携带抗病基因Sr5,它只抗小种21C3.控制0-;1^-的侵染型。对无毒性的小种,Sr5对Sr6的抗病效应是上位的。     

三个小麦新品系抗白粉病基因分析

 用4个具有不同毒力的小麦白粉菌生理小种,分别接种5个小麦品种(系)半双列杂交的F₁、F₂和BC₁F₁群体的幼苗离体叶段,初步鉴定出野二燕3号具有1对抗1号和11号小种的显性抗病基因;JYP-2具有2对独立的显性抗病基因,其中1对基因抗1、11和311号小种,另1对基因只抗1和11号小种;贵农21号具有2对显性抗病基因,其中1对抗311和313号小种,另1对只抗1和11号小种,这对基因与JYP-2具有的抗1和11号小种的基因是相同的。3个小麦新品系共鉴定出4对不同的抗病基因。本文还讨论了采用幼苗离体叶段接种,同一批单株接种2个以上小种,定单株编号,记载和统计的方法,在抗白粉病基因分析中的作用。     

国外抗Ug99小麦种质及国内品种抗秆锈性鉴定与评价

为预防强毒小种Ug99(TTKSK)及其突变菌株入侵我国引起小麦秆锈病流行、挖掘抗性资源和选育持久性抗病新品种,选用我国小麦秆锈菌主要小种21C3CTH、21C3CFH和34MKG对国外抗Ug99的78个小麦品种(系)和国内142个小麦品种进行田间成株期抗性鉴定,并利用SSR分子标记检测抗Ug99基因Sr22和Sr25在国内小麦品种中的分布。结果表明,国外品种(系)对供试单一小种的抗性频率分别为73.08%、84.62%和97.44%,表现全抗的为71.79%。国内品种对供试单一小种的抗性频率分别为57.04%、62.68%和66.2%,表现全抗的为50.7%,分子标记检测未检出抗病基因Sr22和Sr25。     

黑龙江省83份小麦品种抗秆锈病基因的分子检测

 为了明确黑龙江省小麦品种(系)对中国秆锈菌的抗性水平和了解抗秆锈病基因在该区域的分布情况,本研究选用中国小麦秆锈菌流行小种21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM对从该区域征集到的83份主要小麦品种(系)进行了苗期抗秆锈病的评价,并利用与抗秆锈病基因Sr2、Sr24、Sr25、Sr26、Sr31和Sr38紧密连锁的分子标记分别进行了分子检测,结合苗期表型及系谱,推测这些品种(系)可能含有的抗病基因。结果表明,83份小麦品种(系)对供试秆锈菌小种均表现抗性,对21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM表现免疫或近免疫的分别为57、53和60份,各占供试材料数量的68.68%、63.85%和72.29%,其他剩余材料对3个供试秆锈菌小种表现中抗或高抗。分子标记分析表明,83份主要小麦品种(系)中有12份可能含有Sr2;克旱3号可能含有Sr25;6份小麦品种可能含有Sr31;19份小麦品种可能含有Sr38;没有检测出含有Sr24和Sr26的品种。因此,黑龙江省小麦品种对中国小麦秆锈病抗性水平相对较高,含有抗秆锈病基因Sr2以及对我国小麦秆锈病表现良好抗性的基因Sr31和Sr38,可能含有其他未知抗秆锈病基因,这些优良抗源材料可作为未来小麦生产育种的种质资源。     

丰抗2号冬小麦抗锈性基因的染色体定位研究

 用"中国春"单体系和抗锈品种"丰抗2号"杂交,对其抗病基因进行染色体定位。结果表明,丰抗2号对条锈菌小种25号的单显性抗病基因位于5B染色体上;对叶锈菌小种38号的单显性抗病基因位于5A染色体上。位于5B和5A染色体上的两个分别抵抗条锈和叶锈病的基因可能是新的抗病基因。     

远中5号中来自天兰偃麦草的一个染色体组对三种锈病的抗性作用

 八倍体小偃麦具有偃麦草的抗锈、大穗、多花等优良性状,是小麦育种中的重要种质资源。本研究通过体细胞染色体组型的观察和比较推断八倍体的小偃麦品种远中5号比其变异系多一组来自天兰(中间)偃麦草(Agropyron glaucum)的特有的染色体组EE或FF。远中5号与其变异系之间对三种锈病的抗性差异表明:远中5号对条锈菌七个生理小种(条中22、23、25、26、27、28、29)和对秆锈菌六个生理小种(21C3、34、34C1、34C2、34C4、119)的抗病基因由来自天兰偃麦草的EE或FF染色体组所携带,而在AABBDD染色体组上存在着对叶锈菌四个生理小种(叶中3、4、20、38)的抗病基因。在EE或FF染色体组上也可能含有抗叶锈病的基因,至少由于EE或FF染色体组的存在大大地提高了远中5号对叶锈病的抗病性。     

一九九○年全国小麦秆锈菌小种动态

1990年在我国17个省、市、自治区的42个县采集到小麦秆锈病(Puccinia graminis f.sp.tritici)标样129份,从中分离鉴定了183个菌株。小种命名中同时采用了原半开放式鉴别寄主系统和美国明尼苏达大学禾谷类锈病室代码(Pgt-code)系统构成的复合命名法,共鉴定出21C3和34C2两个小种类群,21C3-CHK,21C3-CFH,21C3-CKK,34C2-MFK,34C2-MKK 和34C2-MKR 等6个小种,其出现频率依次为61.20%、12.6%、7.7%、1.1%、1.1%和0.5%。21C3-CKH 为当前流行小种,21C3小种群的出现频率为97.3%,34C2类群为2.7%。在利用89个菌株对41个 Sr 单基因系的毒力频率测定中,没有发现对 Sr 9e、11和38有毒力的菌株,对Sr25,26,31,35,GT 和 Wld-1的毒力频率均在9%以下。     

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。     

IRBB21(Xa21)对广东稻白叶枯病菌5个小种的抗性反应

测定携有Xa21抗性基因品种IRBB21对广东省稻白叶枯病菌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个小种的抗性反应。结果表明,IRBB21抗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,不抗Ⅳ和Ⅴ;以IR24为遗传背景育成的分别含Xa1、Xa2、Xa3、Xa4、xa5、Xa7、xa8、Xa10、Xa11、xa13、Xa14等单基因的近等基因系对我省稻白叶枯病菌优势小种Ⅳ和强致病力小种Ⅴ的抗性反应表明,只有IRBB5和IRBB7抗病,IRBB1、IRBB2、IRBB3、IRBB4、IRBB8、IRBB10、IRBB11、IRBB13、IRBB14均感染。     

小麦持久抗条锈性品种N.strampelli苗期抗性遗传分析

 小麦条锈病是世界范围内小麦上发生最为普遍的重要病害之一,种植抗病品种是防治该病的首选。N.strampelli是1974年我国从意大利引进的,在甘肃省陇南小麦条锈病常发易变区大面积种植30余年仍然保持良好抗病性,是一个典型的持久抗条锈性品种。为了测定其遗传特性,利用小麦条锈菌生理小种CY29、CY30和菌系Su-14在温室对N.strampelli与铭贤169及其杂交F₁、F₂和BC₁代接种进行遗传分析。结果表明:N.strampelli对CY29的抗病性由2对隐性基因独立或重叠作用控制,不受胞质效应的影响,属核遗传;对CY30的抗病性由1对显性基因和1对隐性基因互补控制,属核遗传;对Su-14菌系的抗病性由2对隐性基因累加作用控制,属核遗传。研究结果表明,N.strampelli应做为抗源用于小麦的抗病育种中。     

中粱93447抗条锈病基因遗传分析和分子作图

 用小麦条锈菌生理小种对中梁93447与感病品种铭贤169的杂交后代F₁、F₂和F₃代进行苗期温室抗条锈性遗传分析,结果表明中梁93447对CYR30的抗病性由1对显性基因控制。用中梁93447×铭贤169 F₂代分离群体建立抗、感DNA池,在F₂代群体中通过SSR标记技术寻找与抗病基因连锁的分子标记,发现7个位于5BS上的标记Xwmc813、Xwmc740、Xgwm159、Xbarc4、Xwmc616、Xwmc363和Xbarc89与目的基因连锁,遗传距离分别为17、12.9、8.3、4.5、3.7、9.1和20.8cM。系谱分析及分子标记分析表明,该基因可能来自中间偃麦草,暂命名为YrZL93447。与已定位于5B染色体上的抗条锈病基因的比较研究表明,YrZL93447可能是1个新的抗条锈病基因。用SSR引物BARC4和WMC616检测43个黄淮麦区主栽品种,其中7%的黄淮麦区主栽品种具有与YrZL93447基因相同的标记位点。     

源于柔软滨麦草抗小麦条锈病基因YrElm的遗传分析与SSR标记

 M852-1是由柔软滨麦草和普通小麦7182经杂交和回交培育的易位系。苗期抗病性鉴定结果表明,M852-1对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7和V26等7个中国小麦条锈菌主要生理小种或新的致病类型均表现免疫至高抗,是一个较好的抗条锈资源材料。用条锈菌流行小种CYR33对M852-1与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃和BC₁代进行抗性鉴定与遗传分析,发现M852-1对CYR33的抗条锈性由1对隐性基因控制,暂定名为YrElm。以F₂代分离群体构建作图群体,利用集群分离分析法,筛选到与YrElm连锁的5个SSR标记:Xcfd35、Xgwm161、Xwmc630、Xgwm533和Xcfd34,并将YrElm定位于小麦染色体3DS上。YrElm两侧最近2个SSR标记Xcfd35与Xgwm161的遗传距离分别为6.5 cM和4.2 cM。抗锈性鉴定、系谱分析以及分子标记检测结果表明,该抗病基因来源于柔软滨麦草。综合基因来源、分子检测及染色体位点等方面的分析,认为YrElm可能是一个新的抗条锈病基因。用该基因两侧最近两个标记Xcfd35和Xgwm161 检测68个甘肃和黄淮麦区小麦品种(系),10个(14.7%)品种能扩增出与M852-1相同的条带。进一步进行抗病性及系谱分析表明,这10个品种均不含YrElm。本研究结果为利用YrElm进行分子标记辅助育种和进一步的精细定位奠定了基础。     

偃麦草属E染色体组特异SCAR标记对Lr19的特异性和稳定性研究

 小麦抗叶锈基因Lr19来源于长穗偃麦草,表现优良的抗叶锈性,国内外发现对Lr19有毒性的小麦叶锈菌菌株的报道较少。本研究以TcLr19和Thatcher亲本以及TcLr19×Thatcher F₂代单株构建的分离群体为材料,建立了与Lr19共分离的稳定的SCAR分子标记,命名为Y₁₉SCAR₉₈₂。对49个小麦抗叶锈近等基因系材料的稳定性检测结果表明,其重复性好且为Lr19特异的分子标记。对120个小麦品种检测的结果表明,该标记可有效应用于小麦抗叶锈分子辅助选择育种。     

棉花抗黄萎病品种选育方法探讨

 在棉花抗病育种中,通过病圃或重病地选择抗病单株是常规的选育方法,但其在抗黄萎病育种中的效果并不理想。如何提高抗黄萎病育种效率,促进育种进程是目前急需解决的问题之一。为此,19982002年我们在北京人工病圃,对不同抗病杂交组合和选育方法的选育效果进行了研究。结果表明,在双亲本均为抗(耐)品种的杂交后代群体中,以9月中旬是抗病还是感病并没有多少关联,对黄萎病抗性的选育应选群体抗病性强的株系或组合,以其丰产性为主要选育目标;只有抗与抗(或高耐)的组合中才能选出黄萎病抗性更高的株系;在抗(耐)品种中,后期无论是抗或感的单株其后代的抗病性差异不明显     

甘蔗优良新品种(系)抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价

甘蔗褐锈病是目前中国蔗区发生最普遍、危害最严重的病害之一,选育和种植抗病品种是防治该病最为经济有效的措施。为明确近年国家甘蔗体系育成的50个新品种(系)对甘蔗褐锈病的抗性,确定其应用潜力,本研究通过在甘蔗褐锈病高发蔗区云南德宏、保山2个区域化试验站,采用田间自然抗性调查与分子标记辅助鉴定抗性基因的方法,于2014年和2015年对中国近年选育的50个优良新品种(系)及2个主栽品种进行抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价。田间自然发病调查结果表明,50个优良新品种(系)及2个主栽品种中,高抗至中抗的有34个,占65.38%。其中15个材料表现高抗,占28.85%,16个材料表现抗病,占30.77%,3个材料表现中抗,占5.77%;分子检测结果显示,共29个抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,出现频率为55.77%,表明中国近年选育的优良新品种(系)中抗褐锈病性主要由Bru1控制;其余5个抗病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,暗示除了Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。不同系列品种田间感病品种的频率和含抗褐锈病基因Bru1的频率不同,粤糖系列品种感病品种的频率最高达到60%,含Bru1的频率最低,只有30%,抗性最弱;云蔗系列品种感锈病品种的频率最低只有12.5%,含Bru1的频率最高,达到81.25%,抗性最好。本研究结果为深入开展甘蔗抗褐锈病育种,选育和推广优良抗病品种,有效防控甘蔗褐锈病提供了科学依据和优良抗性新品种(系)。     

蚕豆抗锈病鉴定方法的改进及资源筛选

 蚕豆锈病是由蚕豆单胞锈菌 [Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet ] 引起的蚕豆最重要的病害之一。为提高蚕豆锈病抗性种质筛选的效率及准确性,本文采用混合菌株在温室条件下苗期接种、成株期评价的方法进行抗性鉴定。以抗病材料K0772和感病材料K90315为对照,对1416份材料(3个年度鉴定材料数量分别为290、517和609份)进行鉴定试验,其中重复鉴定材料77份。抗病对照K0772历年均表现为抗病(R);感病对照K90315分别表现为感病(S)、感病(S)和高感(HS)。不同年份间的病情指数T检验结果显示,对照品种K0772和K90315及重复鉴定材料的3年重复鉴定结果间差异并不显著,具有较好的稳定性。同时,重复鉴定材料组间分别呈极显著、显著、极显著正相关。研究结果表明年度间的重复鉴定结果高度一致,具有较好的稳定性和重复性。通过3年重复鉴定,获得高抗(HR)材料12份,抗病(R)材料47份,中抗(MR)材料18份。因此,利用混合菌源进行苗期接种和在成株期对蚕豆品种锈病抗性进行评价的方法具有较好的稳定性和准确性,该方法可以用于蚕豆锈病综合抗性材料的筛选和抗病育种研究。     

中国小麦贵州98-18中抗叶锈基因的分子定位

小麦(Triticum aestivum)品系贵州98-18对中国目前大多数叶锈菌(Puccinia triticina)生理小种表现抗性。基因推导表明,贵州98-18可能携带新的抗叶锈基因。为了有效利用这一抗源,将贵州98-18和感病小麦品种郑州5389杂交,获得F1、F2代群体,用我国叶锈菌优势小种THTT对双亲及其杂交后代进行接种鉴定。结果表明,贵州98-18对THTT的抗性由1对显性基因控制,暂命名为LrG98。采用SSR技术对贵州98-18携带的抗病基因进行分子标记,共筛选了1 274对SSR或STS引物,位于1BL染色体上的4对引物可在抗/感池和双亲中扩增出多态性DNA片段。遗传连锁分析结果表明,该抗病基因位于小麦1BL染色体上,与Xbarc582-1B和Lr26的STS标记ω-secali(Glu-B3)的遗传距离最近,均为3.8 cM。该基因与目前所有已知的抗叶锈基因不同,可能是1个新的抗病基因。