70份国外小麦品种(系)的苗期和成株期抗叶锈病鉴定

小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害之一,培育持久抗病品种是最经济、有效和环保的方法。本研究用19个不同毒力的叶锈菌小种苗期接种70份国外引进小麦品种(系)及36个已知抗叶锈病基因的载体品种进行抗性鉴定,同时在2016—2017年度分别于河北保定和河南周口对70份国外引进品种进行田间抗叶锈性鉴定。为进一步检测材料中所携带的苗期和成株抗叶锈病基因,利用12个与已知基因紧密连锁的分子标记进行检测,综合基因推导、系谱分析和分子标记检测的结果,在33份材料中鉴定出15个抗叶锈病基因,包括Lr1、Lr2a、Lr26、Lr3ka、Lr11、Lr17、Lr30、Lr10、Lr14a、Lr2b、Lr13、Lr15、Lr21、Lr44和Lr45,田间鉴定筛选出39份品种表现慢锈性。苗期和田间表现表明,国外品种中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株期抗叶锈病基因,可作为小麦抗叶锈病抗源在抗病育种中加以利用。     

CIMMYT小麦材料的苗期和成株抗叶锈病鉴定

选择来自CIMMYT的103个小麦品种(系)及35个含有已知抗叶锈基因的对照品种,苗期接种17个中国小麦叶锈菌小种以鉴定这些品种中可能含有的抗叶锈病基因, 并于2008-2009和2009-2010连续2年对这些材料进行成株抗叶锈病鉴定。通过苗期鉴定结合系谱分析和分子检测,在46个品种中共鉴定出Lr26、Lr34、Lr42和Lr47等4个抗叶锈病基因,其中9个品种携带Lr26基因,28个品种含有成株抗叶锈病基因Lr34基因,Lr42可能存在于11个品种中,还有2个材料可能含有Lr47,其他57个品种(系)对供试的15个小种多数表现为高抗,没有鉴定出已知的抗叶锈病基因。通过两年的田间抗叶锈病鉴定共筛选出46个表现慢锈的品种。苗期和田间结果表明,CIMMYT材料中含有丰富的对我国叶锈菌小种有效的苗期和成株抗叶锈基因,这些材料均可应用于我国小麦的抗叶锈病育种。     

56个小麦品种（系）的苗期和成株抗叶锈鉴定

为了研究中国小麦品种中所携带的抗叶锈基因,对56个小麦品种（系）进行苗期接种推导其中所含有的抗叶锈基因,同时连续2年对供试材料进行田间成株抗叶锈鉴定。通过苗期基因推导结合分子标记辅助检测,结果表明,在36个小麦品种中共鉴定出Lr26、Lr34、Lr1、Lr2a、Lr11、Lr20、Lr30、Lr33和Lr44等9个抗叶锈基因,其中28个品种含有Lr26,Lr1和Lr20分别存在于6个品种中,4个品种含有Lr30,Lr11和Lr44各存在于2个品种中,Lr2a、Lr33和Lr34各自在1个品种中出现。经过2年的田间抗叶锈鉴定共筛选出46个慢锈品种。筛选到的这些苗期和成株抗病品种均可用于小麦持久抗叶锈品种的培育。     

番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi-1基因检测

本研究以自育的26份番茄育种种质和抗南方根结线虫番茄品种‘仙客1号’及感南方根结线虫品种‘阿乃兹’为试验材料,采用病土盘栽自然发病鉴定、苗期二龄幼虫人工接种鉴定和PCR扩增及CAPS检测相结合的方法,研究供试材料对南方根结线虫的抗性水平及基因型。鉴定结果表明,供试的28份番茄材料中,高抗17份、抗病6份(包括抗病对照‘仙客1号’)、感病2份、高感3份(包括感病对照‘阿乃兹’),无免疫材料,且病土盘栽鉴定与苗期接种鉴定的结果一致。PCR扩增结果表明,27份番茄材料均能检测到一条750 bp的特异条带;TaqⅠ酶切结果显示,具有酶切位点的22份试材中有15份含纯合显性Mi-1/Mi-1基因、5份含杂合显性Mi-1/mi-1基因、2份含180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段,并且这22份试材对南方根结线虫表现高抗或抗,而其余5份不含显性Mi-1基因的试材则表现高感或感,证明Mi-1是具有抗南方根结线虫能力的基因,分子检测结果与病土盘栽鉴定和苗期接种鉴定的结果吻合率达92.6%;含有180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段的高抗材料可能含有其它抗根结线虫基因。分子检测与抗性鉴定相结合,能为创制抗南方根结线虫新种质提供一种更加省时、省力且经济有效的科学育种方法,可为番茄抗南方根结线虫育种提供理论依据和实践经验。     

利用ZmPR1a基因表达量快速筛选玉米抗纹枯病品种资源

玉米纹枯病是玉米上的主要病害之一,种植抗性品种是最有效和最安全的纹枯病防治方法.为缩短抗纹枯病玉米品种的选育周期,本研究通过比较受侵染后抗病相关基因的表达差异,开发了一种玉米品种资源抗纹枯病快速鉴定的技术,可在2～3周内完成玉米抗纹枯病品种的鉴定.相对荧光定量PCR (RT-qPCR)结合田间抗性鉴定结果表明,抗性品种在接种后24 h内抗病相关基因ZmPR1a上调4倍以上,但易感品种未表现出相应趋势.通过比较玉米品种与对照品种接种后ZmPR1a的表达情况,可以快速鉴定玉米种质资源对纹枯病的抗性,有利于加快抗病育种.本研究还为玉米抗纹枯病机制研究提供了参考.     

甘肃省50个主要小麦品种(系)苗期抗条锈基因推导及成株期抗病性分析

选用26个来自国内外具有不同毒性谱的条锈菌菌系,对50个甘肃省主要生产品种(系)及抗源材料进行苗期条锈病抗性鉴定,结合系谱分析,分析推导其所含抗条锈基因,同时对43个品种(系)进行了分子检测。推导分析结果表明,中梁25含有Yr3及未知抗病基因;兰天20含有Yr3a+Yr4a+Yr16及未知抗病基因;Y9220-12含有Yr9+YrCle及未知抗病基因;兰天14、陇原932、陇育216及陇原992含有Yr9及未知抗病基因;陇鉴9343、93保4-4、天选43、贵农22含有Yr10+YrMor;兰天19含有Yr12及未知抗病基因;兰天17、95-111-3、98-178-3-2-4、92R137含有Yr26。分子检测结果发现兰天21等14个品种(系)含有Yr9,兰天17、92R178含有Yr26。其余品种(系)含有未知抗病基因。田间抗性鉴定及监测结果显示,供试品种苗期抗条锈性和成株期抗条锈性结果不完全一致,兰天16等10个品种(系)可能具有成株抗性,兰天14等10个品种(系)可能具有慢条锈性。     

应用相对抗病性指数评价胡萝卜种质资源黑腐病抗性

研究旨在建立胡萝卜苗期黑腐病品种抗病性鉴定方法,并筛选出胡萝卜黑腐病抗病种质资源。通过连续2年同一地块苗期人工喷雾接菌方法对胡萝卜种植资源进行胡萝卜黑腐病抗性鉴定,应用相对抗病性指数和聚类分析方法建立品种抗病性评价标准,对供试品种进行品种抗病性分析。依据相对抗病性指数进行聚类分析,确定胡萝卜黑腐病品种抗性类型划分标准为：高抗(HR),RRI≥1.4;抗病(R),1.1≤RRI＜1.4;中抗(MR),0.5≤RRI＜1.1;感病(S),0.1≤RRI＜0.5;高感(HS),RRI＜0.1。供试11个品种中高抗品种2个、抗性品种3个、中抗品种3个、感病品种1个、高感品种2个。试验建立了胡萝卜品种田间抗病性鉴定方法和评价标准,可为胡萝卜抗病育种研究和田间种植品种选择提供理论依据。     

黄瓜枯萎病接种方法及抗性遗传的研究

黄瓜枯萎病是严重危害黄瓜生产的一种世界性土传病害,建立黄瓜枯萎病接种方法,从而实现快速、准确地对黄瓜种质资源进行抗病性筛选,明确不同黄瓜种质材料对枯萎病的抗性水平,可为黄瓜抗病育种提供重要依据.试验选用5份抗感枯萎病黄瓜材料及其杂交后代,以危害我国黄瓜生产的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,开展了苗期人工接种枯萎病抗性鉴定方法以及枯萎病抗性遗传规律研究.结果表明,浸根接种法,以1×106孢子/mL的接种液接种子叶期幼苗,在白天24～28℃,夜晚16～20℃的温室中培养,接种后10～14 d即可正确区分品种之间的抗感性差异.该方法发病迅速,整齐度、重复性好,是较理想的黄瓜枯萎病接种方法.运用浸根接种法对以WIS2757和津研2号为双亲构建的F1、F2、F4 52个株系的各世代接种结果表明,WIS2757抗枯萎病,津研2号感枯萎病,F1群体抗枯萎病.根据F2群体和F4株系的抗病表现推断WIS2757对黄瓜枯萎病的抗性符合显性单基因的遗传模式.同时通过对Cu13和京育202及其F1的接种鉴定表明,Cu13抗枯萎病,京育202感枯萎病,F1群体表现中抗,初步认为抗病材料Cu13由多基因调控.     

小麦品系天95HF2抗叶锈基因定位

苗期基因推导表明,小麦品系天95HF2高抗我国目前多数叶锈菌生理小种。为了确定这一品系所携带的抗病基因,以天95HF2和感病小麦品种郑州5389杂交,获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT和PHTS分别对双亲及其杂交后代进行叶锈抗性鉴定并进行分子标记分析。结果表明,用叶锈菌小种FHTT接种F2代群体时呈现1对显性基因的抗感分离比例,经过亲本和抗感池间标记筛选以及F2代群体的标记检测,Lr1的STS标记WR003和位于5DL的SSR标记wmc443与该抗病基因连锁,遗传距离分别为2.9cM和3.1cM,根据抗性特点和染色体位置推断该基因可能为Lr1。用叶锈菌小种PHTS接种F2代群体时呈现2对基因的抗感分离,分子标记分析结果表明,其中一个基因为Lr1,另一个基因可能为LrZH84。     

75份国内外小麦品种抗叶锈性鉴定及基因分析

为了挖掘小麦抗叶锈病基因,为我国小麦抗叶锈病遗传育种基因库提供更多的选择。选取了75份国内外小麦材料以及36份已知抗叶锈基因载体品种,将这些材料在苗期分别接种14个不同毒力的叶锈菌生理小种,分别鉴定这些不同毒力的生理小种在小麦材料上的发病严重程度;同时提取所有材料的新鲜叶片DNA,选取已经确定的抗叶锈病基因相关联的分子标记特异性引物对75份供试材料进行分子标记检测。结合以上2种方法,推测75份小麦材料中含有的抗叶锈病基因。结果显示,75份小麦材料中含有Lr1、Lr2a、Lr2c、Lr10、Lr11、Lr14a、Lr16、Lr18、Lr20、Lr26、Lr34、Lr37、Lr46这13种已知抗叶锈病基因,这些基因以单基因或多基因聚合的方式存在于小麦品种中。其中,Lr1基因和Lr46基因占比较大,分别高达43%,56%。这些基因单独存在于小麦材料中,并不能表现出良好的抗叶锈性;当几个或者多个基因共同存在于小麦材料中,可以表现出远远高于单一基因的抗叶锈性,与前人研究相符。通过分子标记检测到小麦材料大白春小麦S3中含有Lr1、Lr10和Lr46基因,温室苗期鉴定发现该材料对本研究的11种叶锈生...     

101份中国甘蔗主要育种亲本褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

由黑顶柄锈菌引起的甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害,Bru1是甘蔗抗褐锈病主效基因,该基因对不同地区的褐锈病分离物具有广谱抗性。为明确中国甘蔗主要育种亲本对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在这些亲本中的分布情况,本研究于2014年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的101份甘蔗主要育种亲本进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果显示,供试亲本中,共48份抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,频率为47.5%,表明中国甘蔗主要育种亲本中褐锈病抗性主要由Bru1控制;其余29份抗病材料和24份感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。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亲本。     

12个主产区历史小麦品种抗叶锈病基因分析

近年来,小麦叶锈病发生有加重趋势,培育抗病品种是减轻小麦叶锈病危害的环保有效途径。用12个小麦品种及35个含已知抗叶锈病基因的载体品系在苗期接种19个不同毒性的叶锈菌生理小种,通过基因推导和系谱分析发掘待测品种中的抗叶锈病基因,并通过分子标记检测进一步验证;在田间接种强毒性混合生理小种,进行成株期病情严重度与普遍率调查,筛选慢锈性品种。结果表明,在石新828、百农3217、济南2号、泰山1号、石特14、晋麦2148、烟农15、小偃6号、温麦6号共9个品种中检测到Lr1、Lr26、Lr34、Lr37和Lr46共5个抗叶锈病基因,其中部分品种中发现多个抗性基因。成株期筛选出百农3217、平阳27、济南2号、泰山1号、石特14、晋麦2148、碧蚂4号、烟农15、小偃6号、温麦6号共10个慢叶锈性品种,其中碧蚂4号和小偃6号等品种是我国小麦育种的骨干亲本,探究这些品种中的抗病基因对培育小麦抗叶锈病品种具有重要意义。     

陇南小麦条锈病控制中抗病基因的布局

【研究目的】陇南地区为中国小麦条锈病核心疫源区,为了从源头治理,前人提出以抗病基因布局为核心内容的小麦条锈病控制的框架思路,但在实践中尚缺乏具体技术措施。【研究方法】通过对上世纪60年代以来陇南小麦品种的布局特点、抗源利用情况及陇南30年主要育成品种产量性状的分析,【研究结果】提出在陇南地区基因布局的数量约为6个,布局方式以若干品种为主体,采取“替补法”更换感病退化品种,并进行品种储备使基因布局进入动态替补状态,【结论】该技术为基因布局的完善与实践提供技术参考。     

Survey of the Bru1 gene for brown rust resistance in Brazilian local and basic sugarcane germplasm

Bru1 is currently the major gene conferring brown rust resistance in sugarcane, and diagnostic markers are available. A survey for the presence of this gene was conducted on 391 genotypes including Brazilian cultivars, clones and basic germplasm. The efficiency of these markers for identifying resistant cultivars and artificially inoculated basic germplasm was also evaluated. The Bru1 frequency among cultivars (73.5%) suggests this gene is the prevalent source of brown rust resistance in Brazilian sugarcane breeding programmes. Most of the cultivars known to be resistant were positive for Bru1, although other genes for resistance could be present in lines not having Bru1. Only 17.8% of the basic germplasm accessions were positive for the Bru1 gene, and a low correlation between Bru1 diagnostic markers and brown rust severity was observed for basic germplasm accessions. Overall, Bru1 diagnostic markers proved to be efficient identifying resistant cultivars and clones and have potential to be in screening brown rust resistance in Brazilian breeding programmes.     

甜菜抗丛根病育种研究进展

为了研究甜菜抗丛根病育种的抗性基因来源以及作用特点,笔者归纳了甜菜丛根病抗性的来源,包括Alba抗性源、Rizor和Holly抗性源、WB42抗性源、WB41和WB258抗性源以及R36抗性源,并介绍了5种甜菜丛根病的抗性基因特点。另外,对甜菜抗丛根病资源的育成方法进行了总结,包括回交、杂交和轮回选择。通过这些方法将携带抗丛根病资源的甜菜整合至适应性高的甜菜种质资源上,从而获得理想的抗性资源。针对甜菜抗丛根病育种过程中培育和选择甜菜丛根病抗性基因型的过程缓慢、费力且昂贵,以及具有抗性基因品种的抗性易被破坏的情况,现提出如下解决策略：（1）通过分子标记来选择理想的甜菜新品种;（2）不断鉴定新的抗性基因,并将其整合到甜菜的基因库中;（3）开发新抗源,通过鉴定其他基因座上与先前发现的抗性基因的等位基因,为释放具有足够抗性的品种提供机会。抗甜菜丛根病育种的下一个挑战将会是将新的抗性基因导入育种材料,并通过将不同基因座上的多个抗性基因聚合到育种系中进行组合,以最大限度地提高甜菜对丛根病的抗性水平。     

31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

为明确甘蔗野生资源对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在甘蔗野生资源中的分布状况,于2013年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的31份野生核心种质资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果表明,31份供试材料中,高抗(1级)至中抗(3级)的有28份,占90.3%。其中19份材料表现高抗(1级),占61.3%,3份材料表现抗病(2级),占9.7%,6份材料表现中抗(3级),占19.4%。31份供试材料中只有贵州78-2-12、云南97-4、E.rockii95-19、E.rockii 95-20、云南83-224、广西79-8、云南95-35和广西89-13含抗褐锈病基因Bru1,占参试材料的25.8%;其余20份抗病材料和3份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,表明除Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。结果暗示中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质资源中蕴藏着优良的抗褐锈病基因,是选育抗褐锈病甘蔗品种很有利用前景的抗源种质。     

甘蔗抗褐锈病新基因抗感病池构建及SSR多态性引物筛选

由黑顶柄锈菌(Puccinia melanocephala H. Sydow ＆ P. Sydow)引起的甘蔗褐锈病是危害中国甘蔗生产的主要病害之一。为了鉴定和发掘抗褐锈病新基因,防止褐锈病爆发流行和保证甘蔗安全生产,本研究以杂交组合‘粤糖03-393’× ‘ROC 24’抗感分离真实性F₁代群体为材料,构建抗感基因池,合成449对引物对抗感亲本及抗感基因池进行抗、感连锁SSR分子标记筛选。结果表明,25对引物在抗感亲本间有多态性,其中4对引物(SMC236CG、SCESSR0928、SCESSR0636、SCESSR2551)在抗感亲本及抗感池间有多态性,初步判定这4个SSR标记在染色体上的位点可能与抗褐锈病新基因存在连锁关系。研究结果为后续开展抗褐锈病新基因定位、为中国甘蔗褐锈病防控及抗病育种奠定了良好的基础。     

Practical breeding for durable resistance to rust diseases in self-pollinating cereals

Summary The rust pathogens of cereals exist as populations of races that differ in their ability to attack various varieties. Varieties that are resistant when first released often become susceptible later due to the spread of previously undetected races but the time taken for this to occur in very variable. It often occurs so rapidly as to curtail the commercial use of otherwise satisfactory varieties.Some varieties, however, are widely grown for many years and remain adequately resistant to the prevalent rust diseases. They may aptly be described as having durable resistance. This durable or long-lasting resistance can be detected without any assumptions about, or detailed knowledge of, whether durability depends on any particular mechanisms of resistance, on various degrees of racespecificity or on many or few genes. Cappelle-Desprez is given as an example of a wheat variety with durable resistance to yellow rust.The most powerful test for the detection of durable resistance occurs when a variety is widely grown commercially for several years. A much weaker test is obtained by growing varieties in small disease nursery plots even when the test is repeated for several years. Usually, resistance which is durable is also partial or incomplete. Often, however, partial resistance of wheat to yellow rust has not been durable. Thus the observation that resistance is partial is not, of itself, a satisfactory criterion for the detection of durable resistance.It is suggested that the most obvious sources of durable resistance for use in breeding programmes are varieties which have been widely grown and have displayed this character. The transfer of such resistance during breeding may be achieved if the creation or incorporation of higher levels of resistance that have not been tested for durability is avoided. It should then be possible to derive resistance from the durably. resistant parent. Methods of achieving this are discussed.