中国小麦农家品种抗条锈性评价及抗病品种的遗传分析

为了解小麦抗病品种的基因背景和遗传特点,采用中国目前的条锈菌优势小种对60个小麦农家品种进行了苗期和成株期抗条锈病鉴定。苗期鉴定发现,有13个品种对8个条锈菌优势小种中的4个或4个以上小种表现抗病,其中白老芒麦（甘地806）、圆籽糙（豫327）、大籽糙（豫331）、疙瘩糙（豫398）对6～7个小种表现出抗病,而且多表现免疫～高抗;成株期鉴定发现有38个农家品种对所有小种表现抗病,并且病情指数低于10,很多苗期感病的品种在成株期表现抗病。在抗务锈鉴定的基础上对抗病性较好的品种圆籽糙（豫327）和疙瘩糙（豫398）进行了抗条锈性遗传分析。对亲本、F1、F2、BC1代接种条锈菌优势小种,根据F1代的抗性表现和F2代、BC1代的抗感分离情况,初步明确圆籽糙对条中29号的抗性由两对显性基因互补作用控制,疙瘩糙对条中32号的抗性由一对隐性基因控制。     

小麦抗源南农790成株期抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确小麦抗锈种质南农790条锈病抗性特征和抗病遗传规律,以5个条锈菌生理小种CYR23、CYR29、CYR31、CYR32和CYR33对其进行苗期抗谱鉴定,并以CYR32和CYR33混合小种对南农790、Avocet S及南农790与Avocet S正交所获得的F1代、F2代和F2∶3群体进行混合小种成株期抗条锈性鉴定及遗传分析。抗病鉴定结果显示,南农790苗期对CYR32和CYR33表现为中度感病(IT:6~7),对其余小种表现为抗病(IT≤2),成株期对混合小种表现为近免疫(IT≤2,S≤5%),表明南农790具有成株期抗条锈性;各世代抗病遗传分析结果表明,其成株期抗病性由一个显性单基因控制,暂命名为YrNan;采用集群分离分析法(BSA),以SSR分子标记对F2代分离群体进行分子作图,发现了6个与YrNan连锁的SSR标记(Xgwm11,Xbarc187,Xbarc181,Xgwm273,Xwmc419和Xwmc216),并将其定位于小麦的1BL染色体,两侧最近的标记分别为Xbarc181(1.3cM)和Xgwm273(6.3cM)。研究结果为南农790抗条锈病基因的分子标记辅助选择及在育种上的应用提供了依据。     

小麦新抗源Centrum抗条锈性特征及遗传分析

为了明确小麦种质Centrum的抗条锈性特征及抗性遗传规律,分别在杨凌和天水两地对其进行成株期抗条锈性评价,并以CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-5、Su11-7、CH42等8个条锈菌生理小种对其进行苗期抗谱分析,以CYR29和CYR32对Centrum与感病亲本Avocet S构建的BC1、F2和F3群体进行苗期抗条锈病遗传分析。结果表明,Centrum在杨凌混合小种圃和天水自然诱发圃成株期均为免疫反应,苗期对所有参试小种均表现为免疫或近免疫;抗病遗传分析表明Centrum对CYR29和CYR32的抗性分别由同一对显性基因控制。     

西藏青稞和小麦品种的条锈病抗性鉴定

为明确西藏青稞、小麦品种的条锈病抗性水平,以合理利用抗病品种防控条锈病,采用常规接种法,利用当前西藏大麦条锈菌的流行菌系PSH1和PSH2、小麦条锈菌的流行小种CYR33和CYR32,分别对供试的15个青稞、26个小麦品种在温室进行苗期、成株期抗条锈病鉴定,并分析其抗性水平与抗性类型。结果发现,15个供试青稞品种中,仅喜马拉21号对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2兼具苗期和成株期抗性,15个均对小麦条锈菌小种CYR33、CYR32表现抗病。26个供试小麦品种中,19个对小麦条锈菌小种CYR33和CYR32兼具苗期抗性和成株期抗性,所有供试小麦对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2均表现抗病。     

四川盆地小麦品种（系）抗条锈性鉴定与评价

为明确四川盆地小麦品种(系)抗条锈性水平和抗病基因分布状况,对该地区23个当前主栽小麦品种和44个品系进行了苗期分小种和成株期混合小种抗锈性鉴定,并结合分子检测、抗谱测定和系谱追踪等方法,综合分析了供试品种抗条锈性相关基因。结果表明,供试小麦品种(系)中,10份具有全生育期抗性,22份具有成株期抗性,35份表现感病,其中超过60%的主栽品种不具抗锈性;19份可能携带Yr26;7份可能携带Yr26+?基因组合("?"表示未知基因)。四川盆地当前小麦品种(系)抗条锈性整体水平下降与条锈菌新致病型小种有关,应引起有关小麦育种单位和生产部门注意。     

4个春小麦种质资源抗条锈性鉴定和抗性遗传分析

为了解春小麦抗条锈性遗传规律,采用7个条锈菌生理小种(菌系)对4个春小麦优质种质进行了温室苗期抗条锈性评价,并在大田进行成株期抗病性评价,对苗期表现抗病的条锈菌小种进行苗期抗条锈性基因遗传分析。结果表明,4个春小麦种质对不同小种的抗性不尽相同,均全生育期抗条锈病,其中XM000002的抗性最强,苗期对所测的7个生理小种(菌系)均表现近免疫或高抗,成株期表现近免疫。遗传分析结果表明,YJ011784苗期对小种CYR33和CYR23表现近免疫的抗性都由一显一隐两对基因独立作用,对CYR27和CYR25的抗性由一对显性基因独立作用。YJ003443对CYR32的抗性由两对隐性基因共同作用,对CYR25和CYR23的抗性均由两对隐性基因独立作用。XM000622对CYR27和CYR25的抗性均由两对隐性基因独立作用,对CYR23的抗性由一对隐性基因独立作用;XM000002对CYR33和CYR25的抗性都由一对显性基因独立作用,对CYR32的抗性由两对隐性基因独立作用,对Sun11-4的抗性由一显一隐两对基因共同作用,对Sun11-6的抗性由一对隐性基因独立作用,对CYR27和CYR23的抗性都由一显一隐两对基因独立作用。     

两个小簇麦易位系的苗期抗条锈性遗传分析

为揭示2个小簇麦易位系(V9128-1、V9129-1)苗期抗条锈性的遗传机制,用7个中国当前流行的条锈菌生理小种(CY29、CY30、CY31、CY32、Su-4、Su-11和Su-14)接种两个易位系及簇毛麦、用CY29接种V9128-1与感病品种铭贤169配制的正反交F1、BC1F1代以及F2代群体、用CY29、CY30、CY31和水源4接种V9129-1与铭贤169配制的正交F1、BC1F1代以及F2代群体进行苗期抗锈性鉴定分析.结果表明,V9128-1对CY29的抗条锈性由1显1隐2对独立作用基因控制,V9129-1对CY29、CY30、CY31和Su-4的抗性都由3对显性基因控制,其中2对基因表现为累加作用,另外1对基因表现为独立作用.这说明这2个小簇麦易位系中含有丰富的抗条锈基因,可作为优良种质加以开发利用.     

小麦种质P10078的成株期条锈病抗性特征及遗传规律

为明确小麦抗病种质P10078的抗条锈病特征及抗病遗传规律,利用4个小麦条锈菌小种CYR32、CYR33、V26/CM42和Sull-7对P10078进行了苗期分小种鉴定,并分别在陕西杨凌人工接种病圃和甘肃天水自然诱发病圃连续多年对P10078与感病品种铭贤169及其杂交后代(F_1、F_2、F_(2∶3))进行成株期抗条锈病鉴定。结果发现,P10078苗期对CYR32、V26/CM42表现为感病(IT:7~8),对V26/CM42和Sull-7表现为抗病(IT:2),成株期对混合小种表现为高度抗病(IT:1,S:1%),表明P10078为包含全生育期抗病基因的成株期抗病品种;F_2抗感分离比为3∶1,F_(2∶3)抗感分离比为1∶2∶1,表明P10078成株期抗性由一对显性主效基因控制。P10078所含抗条锈基因为未知抗性基因。     

小麦成株期抗条锈病种质筛选与评价

为了给培育持久性抗条锈病小麦品种提供抗源,利用此前温室鉴定的48份小麦抗病种质于2006~2010年利用多个小麦条锈菌流行小种在陕西杨凌进行分小种、混合小种人工接种抗条锈病鉴定,并在甘肃天水自然发病条件下进行了抗条锈病鉴定。结果表明,供试材料中26份有较好的成株期抗性;结合农艺性状和白粉病抗性的综合表现以及天水自然发病鉴定圃的抗病表现,筛选出16份具有成株期广谱抗条锈性的小麦抗源,其它部分农家种和国外引进种质虽然具有良好的成株期抗条锈性,但其农艺性状、生育期及抗白粉病等需要进一步改造。     

134份四川小麦品种(系)的条锈病抗性评价

小麦条锈病是四川小麦生产中的第一大病害。为了系统掌握四川小麦品种和后备品系的条锈病抗性水平,给四川乃至全国小麦抗条锈病育种及品种的合理布局提供参考信息,利用7个条锈菌流行小种对134份四川审定品种和后备品系的苗期和成株期条锈病抗性进行鉴定。结果表明,四川小麦品种(系)在苗期对7个条锈菌小种CYR31、Su11-7、CYR29、Su11-4、CYR32、CYR33和V26(新致病类型)的抗性频率分别为92.4%、92.5%、89.3%、89.4%、87.3%、85.0%和82.8%;其中,76份品种(系)抗所有小种,占56.0%;此外,条锈菌新致病类型V26对四川小麦品种(系)的毒性已经超过当前的优势小种CYR32和CYR33。根据抗谱分析结果,将所有品种(系)分为四大类。其中,66.4%的品种(系)为全生育期抗性,17.9%为成株期抗性,9.7%表现为苗期抗性,6.0%表现为感病。表明四川小麦品种(系)整体抗性水平较高,但抗病类型相对单一。因此,需要进一步拓宽抗源,提高抗病基因的多样性;同时应逐步开展全生育期抗病基因和成株期抗病基因聚合育种,以提高品种抗病的持久性。     

抗条锈病普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系的分子细胞遗传学鉴定

易位系是向小麦转移外源种属优异基因的重要种质资源。普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1由小麦-滨麦第六部分同源群二体异附加系材料连续自交获得。为了给普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1的利用提供依据,本研究利用形态学、细胞学、原位杂交、分子标记等技术,对该材料进行了鉴定。细胞学鉴定结果显示,M13063A-1有丝分裂中期染色体数目为44条,减数分裂中期I染色体构型为2n=22Ⅱ,且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离。原位杂交结果表明,M13063A-1含有42条普通小麦染色体和1对普通小麦-滨麦易位染色体,易位染色体长臂为滨麦Ns基因组染色体片段,短臂为6BS。分子标记分析确定M13063A-1携带的滨麦染色体片段为6NsS。成株期条锈病抗性鉴定显示,M13063A-1抗条锈菌生理小种条中31和条中32。因此,M13063A-1是一个抗条锈病的普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系,可以用作小麦抗病育种的桥梁材料。     

小麦抗条锈病基因Yr2的SSR标记

为了利用SSR技术寻找与小麦抗务锈病基因Yr2紧密连锁的分子标记,以近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ与感病的背景亲本Taichung29构建F2分离群体,进行了F2单株苗期抗条锈病鉴定。抗性分析表明,近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ中的抗条锈病基因是由单基因控制的。进一步用7B染色体上的45对SSR引物对抗、感亲本及171株F2分离群体进行SSR分析,筛选出一个与小麦抗条锈病基因Yr2紧密连锁的SSR标记WMC364-207 bp／201 bp。通过最大似然法计算,该标记与Yr2基因之间的遗传距离为5.6 cM。     

小麦品种Gaby的抗条锈基因遗传分析

小麦品种Gaby是重要的每锈病抗源品种，为了明确其抗锈遗传规律。用条中29号、条中32号书水源类型菌系水11分别接种该品种的双列杂交F2、F3代各株系幼苗，对该品种进行了抗条锈性遗传分析。结果表明，Gaby有3对基因抗中国小麦条锈菌小种。对条中29，其正反交均表现1对显性抗病基因起抗病作用；对水11菌系，Gaby做母本时，有3对显性基因起抗病作用（其中2对表现为累加作用），做父本时其抗性由1对完全显性抗病基因和1对隐性基因控制；对条中32，Gaby做母本时有2对基因起抗病作用（可能是2对隐性基因，也可能是存在累加作用的2对显性基因），做父本时可能存在1对显性基因和2对隐性抗病基因控制抗病性。     

小麦抗条锈性遗传研究进展

小麦条锈病是小麦最重要的病害之一，利用品种抗病性是控制该病的主要方法。人们通过杂交法、非整倍体法及现代分子生物学技术研究了小麦抗条锈遗传规律，确定了小麦所含抗条锈（Yr基因）的数目及性质。目前已确定命名了30个基因，其中Yr11,Yr12,Yr13,Yr14,Yr16,Yr18,Yr19,Yr20,Yr29,Yr30为成株期抗病基因，其余为全生育期抗病基因，并发现在Yr3,Yr4位点上存在复等位基因现象，同时国内外研究者应用RFLP、RAPD、AFLP、WMS及新兴的RGA分子标记手段已标记了某些Yr基因，这为Yr基因的克隆和科学利用奠定了基础。     

小麦抗条锈基因Yr10的抗病通路研究

小麦抗条锈病基因 Yr10作为全生育期抗性基因,对国内大部分的条锈菌生理小种表现抗性,为探究 Yr10介导的抗病通路,以小麦AvocetS(AvS)和其近等基因系AvS Yr10NIL(AvS+ Yr10)为材料,接种条锈菌CYR31后分别构成亲和与非亲和体系,通过分析含有抗病基因 Yr10非亲和体系中的信号分子变化,比较非亲和与亲和体系中抗病过程相关基因的表达差异和功能,进而解析 Yr10的抗病通路。结果表明,在含有抗病基因 Yr10的非亲和体系中, RAR1、 HSP90和 SGT1可能参与抗病基因(R)激活下游的抗病通路。R基因的激活引发活性氧在接菌后早期迅速积累,同时内源SA水平在接菌后出现高峰,随后寄主细胞迸发活性氧,并引起下游病程相关基因 PR1表达显著上调,促进植物细胞的坏死,表现为过敏性坏死反应(HR)。总体来说, Yr10的抗病通路为通过R基因的激活后引发SA信号分子,进而影响活性氧的积累,最终诱导下游PR基因的表达和HR反应的发生。     

小麦贵协3号成株期抗条锈病基因的遗传定位

贵协3号对当前的条锈病流行小种表现为近免疫或高抗。为更好地利用贵协3号,拓宽小麦抗性育种资源,以Avocet S（来自澳大利亚的高感条锈病小麦品种）为母本、贵协3号为父本构建的F_2:7代重组自交系（RIL）群体为材料,运用集群分离分析法（BSA）并结合转录组测序（BSR-Seq）和小麦55K SNP芯片技术对抗条锈病QTL进行遗传定位。结果表明,共检测到有7个抗条锈病QTL,分别位于小麦1B（1）、2A（2）、2D（1）、5A（2）和6B（1）染色体上。其中位于2AS染色体上的 Qyr.gaas.2A在三个环境中均被检测到,置信区间为AX-108824773~AX-111675237（0~2.5 cM）,对应的物理区间为15.87~31.89 Mb（16.02 Mb）,可解释17.07%~34.59%的表型变异。为了进一步提高该QTL的定位精度,在2AS染色体目标区段内设计了103对SSR标记引物,并选择2AS染色体上已报道的22个SSR标记,在双亲、抗感池和RIL群体中进行筛选和验证。最终筛选出6个多态性标记（Xcfd36、Xwmc382、hls-2A-04、hls-2A-17、hls-2A-18和hls-2A-103）可将 Qyr.gaas.2A缩小到3.04 Mb的物理区间（15.87~18.91 Mb）内。在该目标区间共预测到13个候选基因,将在下一步的研究中进行分析验证。     

西藏地方小麦品种曲白春的抗条锈性遗传分析

为了明确曲白春的抗条锈性遗传规律,并为其在抗病育种中的合理利用提供理论指导,本研究以曲白春与川麦28构建遗传分析群体,以曲白春与中国春构建等位分析群体,用CYR33温室条件下苗期人工接种遗传分析群体,用混合流行优势小种大田条件下成株期人工诱发接种遗传分析群体和等位分析群体,同时对曲白春的抗条锈性进行遗传分析,并用小麦抗条锈基因Yr18的特异性分子标记对曲白春进行分子检测。结果表明,曲白春苗期对CYR33的抗性由一对显性基因控制,成株期对小麦条锈菌的抗性由2对独立显性核基因控制,即由小麦抗条锈基因Yr18和一对未知的小种专化性抗条锈基因控制。     

小偃9323的抗条锈性遗传分析

为了解小偃9323抗条锈性的遗传规律,在常温（10~16℃）下,以小偃 9323和铭贤169 的杂交群体为研究对象,采用我国目前小麦条锈菌流行小种CYR30、CYR31、CYR32、SU114、SU1111对供试群体进行苗期接种,分析杂交后代的抗病性及其分布情况。结果表明,小偃9323对CYR30、CYR31和SU114的抗病性均由两对隐性基因控制,对CYR32和SU1111的抗病性由一对隐性基因控制。     

小麦品种里勃留拉的持久抗条锈性遗传机制

为了探索小麦品种持久抗条锈病性的遗传机制，对持久抗条锈小麦品种里勃留拉进行了成株期抗病特点和抗性遗传分析，并对主效基因与微效温敏基因共同控制的持久抗病性的鉴定选择方法进行了探讨。结果表明，里勃留拉前期反应型为2～3型，后期转为1～2型，其典型特征表现为普遍率低、严重度低、病情指数低、病斑小、病斑扩展速度慢。遗传分析表明，里勃留拉抗性由1对显性和1对隐性共2对互补的主效基因和若干成株期微效温敏基因共同控制。在杂交转育时要扩大选择群体，在早代进行混合选择，晚代进行单株选择。在成株发病前期，以低普遍率和中抗为标准选择主效基因组合；在发病后期，应以反应型和严重度的降低为标准选择微效基因组合。研究还表明，里勃留拉的干尖性状是由具重复作用的2对隐性基因控制，与抗锈性之间存在相关，但作为抗条锈性辅助选择的形态标记其可靠性较低。