2010-2012年甘肃省小麦条锈病菌生理小种变化动态监测

小麦条锈菌新小种的产生并成为优势小种是造成品种抗锈性丧失及历次条锈病大流行的先决因素。为了系统监测小麦条锈菌生理小种的变异,对2010-2012年采自甘肃省28个县（市）的1 008份小麦条锈菌标样进行了鉴定。结果表明：2010、2011和2012年分别监测到30、23和25个生理小种和致病类型,优势小种仍为CYR33和CYR32,其中CYR33出现频率分别为19.06%、29.88%和16.29%;CYR32出现频率分别为24.49%、16.69%和30.57%;其次为2010年首次监测到的感染‘贵农22’的新致病类型G22-9,其出现频率分别为2.81%、7.99 %和10.86%,在2012年已上升为继CYR33和CYR32之后的第三位小种类型;同时在2011年监测到新致病类型G22-14,其出现频率也较高,分别为7.40%和2.57%。感染‘贵农22’新菌系的出现及扩展,标志着我国小麦条锈菌群体结构又一次发生重大变异,应引起育种和推广部门的高度重视。     

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。     

小麦条锈病菌致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33在四川省小麦品种(系)上寄生适合度的测定及分析

为了解致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33对四川省近年小麦生产品种和后备品种的寄生适合度,在田间分别将致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33接种于四川省109个小麦品种(系),采用综合病情指数法测定3个供试菌株的相对寄生适合度。结果显示,致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33的平均寄生适合度分别为0.1930、0.0560和0.0379,且前者显著高于后两者;流行小种CYR32和CYR33的平均相对寄生适合度有差异,但是差异不显著。致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的中位数分别为0.0626、0.0000和0.0000,前者在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的平均水平和波动程度均高于后两者。致病类型G22-83在四川省小麦生产品种和后备品种上的寄生适合度较高,在今后一段时间内可能成为该地区小麦条锈菌的优势菌系。     

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。     

小麦条锈病菌新菌系G22-9(CYR34)和G22-14流行趋势预测

为预测小麦条锈病菌新菌系G22-9(CYR34)和G22-14的未来流行趋势,科学指导小麦抗病育种及条锈病治理,采用常规鉴定法于2009—2016年对甘肃省2 330份小麦条锈病菌标样进行了生理小种鉴定及消长动态监测,并对G22-9(CYR34)和G22-14的致病性及寄生适合度进行了测定。结果发现:新菌系G22-9(CYR34)和G22-14在甘肃省的出现频率加快,已从2009年的0分别上升到2016年的34.85%和6.43%,其中G22-9(CYR34)已发展为甘肃省第1位流行生理小种。与主流生理小种CYR32和CYR33相比较,G22-9(CYR34)和G22-14具有毒性谱宽、致病力强、寄生适合度高、哺育品种多等特点。建议在甘肃省特别是小麦条锈病常发易变区的陇南麦区,针对新菌系的出现,及时调整小麦品种布局及育种目标,以持续控制条锈病的发生流行。     

我国197份小麦核心种质资源对小麦条锈菌新小种CYR34的抗性评价

为寻找优质抗源,应对小麦条锈菌新小种CYR34对我国小麦生产带来的威胁。利用小麦条锈菌生理小种CYR34对我国197份重要小麦核心种质材料进行抗病性鉴定。结果表明,共有81份材料对CYR34具有抗性(0～6),占参试材料总数的41.1%。109份农家品种中有52份具有抗性,占农家品种的47.7%,占总数的26.4%;76份育成品种有25份具有抗性,占育成品种的32.9%,占总数的12.7%;12份引进品种有4份具有抗性。我国部分小麦核心种质对小麦条锈菌生理小种CYR34有抗性,其中农家品种的抗性水平高于育成品种和引进品种,蕴含丰富的抗源,在今后的抗病育种中应重视农家品种的使用,加大基因累积,避免对单个基因的过度依赖,育成多基因聚合的长效持久抗病品种。     

中国小麦农家品种红锁条和白蚂蚱的抗条锈性遗传分析

为明确小麦农家品种所含抗条锈病基因组成及其抗病性和遗传特点,通过接种中国小麦条锈菌生理小种CYR31、CYR32和CYR33,对红锁条和白蚂蚱2个农家品种进行抗病性鉴定、基因推导及系谱分析和苗期抗病性遗传分析。结果显示,红锁条和白蚂蚱苗期均高抗3个流行小种CYR31、CYR32和CYR33,成株期高抗CYR32;红锁条和白蚂蚱均含有未知抗条锈病基因;红锁条对CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性独立或重叠遗传基因控制,对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制;白蚂蚱对CYR31的抗病性由2对显性互补基因控制,对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,对CYR33的抗病性由2对隐性独立或重叠基因控制。农家品种红锁条和白蚂蚱含有抗条锈病基因,可以为抗病育种提供新抗源。     

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。     

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.     

新疆伊犁州小麦条锈菌生理小种鉴定及毒性分析

伊犁州是新疆小麦条锈病重灾区, 对该地区开展小麦条锈菌生理小种监测意义重大?本研究通过对2020年采自新疆伊犁4县的149份小麦条锈菌样品进行生理小种监测, 以期明确该地区小麦条锈菌生理小种组成及毒性情况?结果表明, 共监测到28个生理小种, 其中CYR 33?Su 11-1?Su 11-12?CYR 32及CYR 34出现频率较高, 分别为14.09%, 12.75%, 8.05%, 8.05%和7.38%; 水源11类群为优势类群, 出现频率高达44.30%?对抗条锈病基因Yr1?YrA?Yr3?Yr6?YrSu?Yr9的毒性频率均大于70%, 表明这些基因在伊犁州抗性基本丧失?新疆伊犁州4县小麦条锈菌毒性多样性分析显示, Nei’s 遗传多样性指数为0.34, Shannon 信息指数为0.50, 表明伊犁州条锈菌毒性多样性水平较高, 毒性组成丰富; 小麦条锈菌毒性相似系数在0.92~1.00, 其中伊宁县和巩留县的样品遗传距离最近, 察布查尔县与其他3县样品遗传距离最远?因此, 新疆伊犁州地区抗锈育种应以抗CYR 33和Su 11-1为主, 兼顾抗Su 11-12?CYR 32和贵农22类群中其他类型?另外不同县区应合理进行抗病基因布局, 以期实现小麦条锈病的区域间联合防治?     

关中西部小麦条锈菌贵农22致病类群的监测

正小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West.f.sp.tritici Eriks.Henn.)引起的气传病害,是我国和全世界最重要的病害之一。一般年份可造成小麦减产10%~30%,流行年份减产50%~60%,甚至绝收。小麦条锈病是大区流行性病害。陕西地处越夏菌源基地和黄淮海冬麦区的地理接合地域,是条锈病流行的重要"桥梁"地带~([1])。早期研究认为甘     

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。     

小麦条锈菌新菌系V26的SCAR检测标记

 建立小麦条锈菌生理小种的快速分子检测技术体系对小麦条锈菌的监测和防治策略的制定具有重要价值。条锈菌V26是近年来出现的,对我国目前小麦抗病育种中普遍应用的抗条锈病基因Yr26具有毒性的新菌系。该菌系的出现,对我国当前小麦生产、抗病育种都造成了严重威胁。本研究选用189条随机引物对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、T4、Su11-4和V26等7个条锈菌生理小种(菌系)进行了扩增,筛选V26的特异性RAPD片段,并对其进行克隆和测序。根据测序结果,设计并合成SCAR特异性引物, 将V26的RAPD标记转化为稳定的SCAR标记。使得对该菌系的快速检测成为可能,同时也将会为条锈菌新小种的监测提供更为准确的科学依据。     

甘肃陇南感病小檗在小麦条锈病发生中起提供(初始)菌源作用的直接证据

 陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。     

2006-2010年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态

为了系统监测陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态,2006-2010年采用全国通用的19个鉴别寄主对采自陕西省8个市(区)27个县(区)的1 065份条锈菌标样以及甘肃省天水地区的100份标样进行了鉴定。共监测到已知生理小种(致病类型)30个,分别是条中17、20、21、22、23、27、28、29、30、31、32、33号,Hybrid46类群的HY-4、5、6、7、8、9,水源11类群的水11-1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12和13。其中,条中33号和32号分布范围广,出现频率高,致病性强,为陕西省优势流行小种。其次为水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。条中31号之前的小种出现频率低,而且年度间不稳定,已成为次要小种或稀有小种。因此,目前陕西省小麦抗条锈病育种应以条中33号和32号为主要对象,兼顾水11-4、水11-5、水11-7和条中31号。     

源自陕、甘野生小檗的小麦条锈菌有性生殖后代的毒性分析

 小麦条锈病是我国最具毁灭性的小麦病害之一,其流行常常造成小麦严重减产。种植抗病品种是防治该病害最经济、有效和环保的措施。但是,由于新毒性菌系的出现,抗病品种在种植短短数年内便“丧失”其抗病性。研究证实病原菌毒性变异产生新菌系是导致小麦品种抗病性“丧失”的根本原因。近年来,随着小麦条锈菌转主寄主小檗的确定,发现自然条件下我国小麦条锈菌在野生小檗上可以完成有性生殖。本研究通过对2015年自然发病小檗小麦条锈菌的分离及其单夏孢子堆纯化,利用中国鉴别寄主进行了毒性测定分析。从陕西、甘肃两省的3种感病小檗共分离获得小麦条锈菌菌系8个,其中有1个菌系与已知小种Su11-126的毒性完全匹配,其余7个为新菌系;93个单夏孢子堆群体可分为47个不同的致病类型,包括14个已知小种类型,33个新小种类型;有56个菌系与已知小种的毒性完全匹配,37个为新小种。本研究再次获得了条锈菌自然条件下存在有性生殖并因此导致新菌系产生的证据,证实了野生小檗在我国小麦条锈菌的生活史和病害循环中具有作用。     

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。     

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。     

普通小麦-华山新麦草易位系H9015-17抗条锈病基因的标记定位

 采用我国当前流行的小麦条锈菌小种和重要致病类型, 在常温条件下对普通小麦-华山新麦草易位系H9015-17进行苗期抗条锈性鉴定, 并用当前主要流行小种CYR32对H9015-17与铭贤169的杂交后代及其双亲进行抗条锈性遗传分析, 以揭示H9015-17抗条锈性遗传基础。结果显示, H9015-17对小麦条锈菌小种CYR31、CYR32、CYR33和致病类型Su11-4、Su11-7、V26、Su11-11均有良好的抗病性, 对当前主要流行小种CYR32的抗病性由1对显性基因控制, 暂命名为YrHua1。 采用分子标记定位技术,筛选到5个与抗病基因YrHua1连锁的RGAP标记(M1、M2、M3、M4和M5)和1个SSR标记(Xgwm292),这些标记与抗病基因YrHua1的遗传距离分别为17.3、15.7、13.1、3.3、2.9和11.2,并将基因YrHua1定位在小麦染色体5DL上。研究结果将为分子标记辅助选择改良小麦抗条锈性提供宝贵的种质材料,建议在抗病育种加以利用。