普通小麦条锈病成株持久抗性基因Yr18连锁分子标记的检测

小麦条锈病是世界小麦生产的主要病害之一，许多育种工作者的主要育种目标就是鉴定和创造抗锈资源。本文报道了与‘Otane’品种持久成株抗性连锁的SSR标记的检测工作，‘Otane’自1984年在新西兰释放以来就具有这种抗性。试验材料为‘Otane’与感病品种‘Tiritea’组合的加倍单倍体群体，在温室和田问目测评价106E139（＋）条锈病原的成株侵染类型（IT），在田间目测评价最终病害严重度。     

兼抗型成株抗性小麦品系的培育、鉴定与分子检测

小麦条锈病、叶锈病和白粉病是我国小麦的重要真菌病害,培育兼抗型成株抗性品种是控制病害最为经济有效和持久安全的方法。本研究选用由成株抗性育种方法培育的21份冬小麦高代品系和96份春小麦高代品系,在多个环境下进行这3种病害的成株期抗性鉴定,并利用紧密连锁的分子标记检测了兼抗型基因Lr34/Yr18/Pm38、Lr46/Yr29/Pm39和Sr2/Yr30的分布。田间鉴定表明,21份冬小麦品系中有17份兼抗3种病害,占80.9%;96份春小麦品系中有85份兼抗3种病害,占88.5%。分子标记检测发现,21份冬小麦品系均含QPm.caas-4DL,其中7份还含QPm.caas-2BS,9份还含QPm.caas-2BL;96份春小麦品系中,18份含Lr34/Yr18/Pm38,37份含Lr46/Yr29/Pm39,29份含Sr2/Yr30。以上结果表明,分子标记与常规育种相结合,可有效培育兼抗型成株抗性品种,为我国小麦抗病育种提供了新思路。     

小麦新品系YW243条锈病抗性鉴定

YW243是通过多种抗源复合杂交、花药培养选育的普通小麦新品系,经多年田间和室内条锈病生理小种接种鉴定表明,YW243在苗期和成株期均高抗国内现流行的条中29号、条中30号、条中31号、SU－11、条中32号等多种生理小种;与感病品种京771测交后代遗传分析证明该品系含有1对显性抗条锈病基因。     

普通小麦白粉病成株抗性的QTL分析

以抗白粉病的日本小麦品种Fukuho-komugi和以色列小麦Oligoculm杂交F₁的DH（doubled haploid）群体107个系为材料，利用313个SSR标记和37个RFLP标记，对Fukuho-komugi和Oligoculm的白粉病成株抗性进行QTL分析。试验材料于2003－2004年度种植在北京、2003－2004和2004－2005年度种植在安阳，调查白粉病发病情况。构建了由350个位点组成的遗传连锁图，覆盖小麦21个连锁群，全长3 101 cM。采用复合区间作图法进行白粉病成株抗性QTL分析，在1A、2B、4B和7D上发现4个抗白粉病QTL，分别解释13.6%、6.6%、8.9%和12.7%的表型变异。抗白粉病基因及其紧密连锁分子标记的发掘，将为小麦抗白粉病育种的分子标记辅助选择提供理论和技术支持。     

小麦骨干亲本繁6条锈病成株抗性特异位点及其在衍生品种中的遗传解析

基于已获得的控制小麦条锈病成株抗性“一致性”QTL区段80个SSR标记,结合小麦骨干亲本繁6及其衍生的39个后代小麦品种进行田间条锈病成株期抗性表型鉴定,揭示了骨干亲本繁6遗传物质及其成株抗性在其衍生品种的遗传规律。结果表明,骨干亲本繁6在条锈病条中31、32和33混合生理小种诱导下表现成株抗性,7个衍生后代品种表现全生育期抗性;用控制小麦条锈病成株抗性QTL区段的80个SSR标记对繁6及其后代衍生品种的其他亲本进行分子扫描,共发现9个来自繁6基因组的特异SSR标记,即Xwmc631、 Xgwm359、 Xwmc407、 Xgwm501、 Xgwm148、 Xgwm539、 Xgwm533、 Xgwm299和Xgwm639,其中,Xwmc631、 Xgwm359、 Xgwm501、 Xgwm299和Xgwm639在繁6衍生后代的4个子代中表现较高的遗传贡献率。以SSR标记与小麦条锈病成株抗性的关联分析发现6个SSR标记与小麦条锈病成株抗性显著相关,其中来自繁6的特异SSR等位变异Xgwm539-2D和Xgwm299-3B与严重度、反应型、普遍率、病情指数及病程曲线下面积(AUDPC)均具显著相关性,表明繁6的成株抗性及其控制遗传位点在其衍生后代品种选育过程中得到了很好的定向选择,并在西南麦区小麦条锈病抗性育种中发挥了重要作用。     

小麦材料CH7034中成株期抗白粉病QTL定位

小麦生长过程中常因白粉病侵扰而造成产量和品质损失,发掘新抗源、鉴定新位点是小麦品种抗性改良的基础。CH7034是本实验室选育的一份抗白粉病材料。本研究利用芯片技术对CH7034与感病品种SY95-71的重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体进行扫描,结合3年成株抗白粉病鉴定数据,鉴定出5个QTL-Pm,之后开发SSR标记对主效位点QPm.sac-2B.1 (表型变异解释率为30.6%~33.6%)进行图谱加密,进一步将其定位在小麦2B染色体长臂683 034 934~703 889 622基因组区段内,侧翼标记为X2BL-NRM12和X2BL-NRM17。本研究结果为小麦抗病育种提供了新抗源和可用于PCR检测的常规分子标记。     

小麦品种周麦22抗叶锈病的QTL定位

小麦叶锈病（leaf rust）是对小麦危害最严重的真菌病害之一,原菌群体中新致病菌类型的不断出现导致部分抗叶锈病基因的抗性功能逐步丧失,不断发掘和研究利用新抗源基因、培育种植抗病品种是控制该病害最有效的方法。周麦22在田间成株期对叶锈病表现出良好的抗性,为解析周麦22成株期抗叶锈病的遗传基础,将周麦22与铭贤169杂交构建遗传群体,获得255个F_2:3家系群体,经2个年度的大田成株期抗叶锈病鉴定,并利用复合区间作图法对该群体的抗叶锈病QTL进行定位分析。结果显示,该群体成株期检测到2个抗叶锈病QTL位点,分别位于1BL和2BS染色体上,命名为QLr.hebau-1BL和QLr.hebau-2BS,分别解释9.62%~11.88%和16.89%~20.99%的表型变异,该位点对叶锈病抗性表现稳定,均来自抗病品种周麦22。初步的遗传定位结果显示,QLr.hebau-2BS可能为已知抗叶锈病基因LrZH22,而QLr.hebau-1BL是新的抗病QTL。     

78份四川小麦育成品种(系)条锈病抗性鉴定与抗条锈病基因分子检测

四川省是小麦条锈菌新小种产生的重要地区之一,了解2016年以来四川小麦育成品种(系)对当前流行的条锈菌生理小种和致病类型的抗性水平以及明确其抗条锈病基因的分布状况,可为四川育种防控小麦抗条锈病和品种布局提供理论依据。本研究选择2个小种CYR32和CYR34对78份四川小麦育成品种(系)进行苗期鉴定,利用当前小麦条锈菌优势小种CYR32、CYR33、CYR34,以及贵22-14、贵农致病类群等混合菌进行成株期人工接种鉴定,并利用19个抗条锈病QTL和基因QYr.nwafu-4BL、Yr5、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr78、Yr80和Yr81的分子标记对供试材料进行抗条锈病基因检测。结果表明,在78份供试材料的苗期鉴定中,对CYR32表现出抗性的有60份,占76.92%;对CYR34表现出抗性的有40份,占51.28%;同时对CYR32和CYR34表现抗性的有36份,占46.15%。78份小麦品种(系)在成株期均表现抗条锈病,其中绵麦835、蜀麦1743、蜀麦1829和蜀麦1...     

利用集群分离分析结合高密度芯片快速定位小麦成株期抗条锈病基因YrC271

由国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)培育的春小麦高代选系C271对小麦条锈病保持抗性近40年。为明确C271的抗条锈病遗传组分,利用感病品种晋麦79与C271杂交构建含有229个F2:3家系的遗传群体,并于2019年在陕西杨凌和四川江油进行成株期病害调查。运用集群分离分析(BSA)结合高密度660K芯片策略在3B染色体短臂上快速挖掘出大量的与抗病关联的SNP,利用等位基因特异的定量PCR标记(AQP)进行验证并作图,成功检测到一个效应值较大的QTL,可解释表型变异为22.7%～30.8%,暂命名为YrC271,位于标记AX-109001377和AX-111087256之间,约1.9cM,对应的物理距离1.9Mb。利用已公布的小麦基因组信息对该区间进行比较基因组分析,结果表明,与中国春基因组相比,不同材料间存在小片段的插入以及倒位现象,但总体共线性良好。同时利用1484份小麦660K分型数据对该区间进行单倍型分析,总体可分为5种区间单倍型,其中C271所在的单倍型组的抗性优于其他组。虽然C271不含有Yr30和Yr58连锁标记的阳性片段,但从相对遗传位置、条锈病抗性表现以及育种系谱看,...     

持久抗条锈病小麦品种抗性特点及其在我国的利用价值

对18个国际上已经报道的可能具有持久抗小麦条锈病的品种进行苗期、 成株期和温敏微效 基 因抗性的测定与分析结果表明, 大部分持久抗性品种虽然在苗期感病, 但绝大部分在成株 期表现出了较强的抗病性, 苗期表现抗病的品种成株期也表现抗病。 成株抗病基因和温敏 微效基因所决定的抗性是成株期较高抗性水平的重要组成部分     

普通小麦‘Holdfast’条锈病成株抗性QTL定位

Holdfast是来自英国的小麦品种,多年来一直保持良好的条锈病持久抗性。本研究目的是发掘Holdfast的条锈病成株抗性基因及其紧密连锁的分子标记,为小麦持久抗性品种选育提供材料和方法。利用铭贤169和Holdfast杂交后代重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体,于2014—2015和2015—2016年度在甘肃甘谷、甘肃中梁和四川成都进行条锈病成株抗性鉴定,并统计最大严重度(maximum disease severity, MDS)。基于小麦660K SNP芯片和BSA(bulkedsegregantanalysis)技术初步确定抗病基因所在的染色体后,将目标区域的SNP标记转化为KASP(KompetitiveallelespecificPCR)标记,检测整个RIL群体,进行基因型分析。最后进行RIL群体条锈病成株抗性的QTL分析,在5AL和7AL染色体上发现了2个成株抗性QTL。5A染色体长臂上1个条锈病成株抗性QTL QYr.gaas-5AL,在所有环境下均存在,可解释6.5%～9.3%的表型变异; QYr.gaas-5AL位于标记Ax-109948955和Ax-108798241之间,连锁距离分别为0.5 cM和1.1 cM。在7A染色体长臂上定位到1个条锈病成株抗性QTL QYr.gaas-7AL,在2015年和2016年甘谷环境中均稳定存在,分别解释6.2%和7.3%的表型变异;QYr.gaas-7AL位于标记Ax-110361069和Ax-108759561之间,连锁距离分别为0.5 cM和0.7 cM。携带QYr.gaas-5AL和QYr.gaas-7AL抗病等位基因家系的MDS显著低于感病等位基因家系的MDS,表明QYr.gaas-5AL和QYr.gaas-7AL可有效降低条锈病严重度,可应用于小麦抗条锈育种。     

小麦条锈病抗性基因研究进展及在育种中的应用

概述了已知小麦条锈病抗性基因的来源、染色体定位和分子标记研究现状,回顾了抗性品种与生理小种的演变,评价了小麦抗条锈基因,并浅谈了小麦抗条锈基因的分子标记在育种中的应用     

40份CIMMYT小麦品系苗期及成株抗叶锈病基因鉴定

为了对40份来自国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的小麦材料进行抗叶锈病基因鉴定,试验结合系谱分析、基因推导和分子标记检测等方法在苗期对36个已知抗病基因载体品种和供试的40份小麦材料接种17个具有毒性差异的叶锈菌生理小种,通过对比供试小麦材料与已知单基因载体品种侵染型,推导出供试小麦材料中可能携带的已知抗叶锈病基因,同时利用12个与已知抗病基因紧密连锁的标记对供试材料进行标记检测,检测结果与基因推导相互验证。进一步将40份供试品系分别种植于河北保定和河南周口试验田,接种叶锈菌混合小种进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果表明,7个供试小麦材料含有Lr1,携带Lr10的有9个品系,携带Lr11和Lr34的分别有10个品系,含有Lr14a、Lr15和Lr26的分别有2,4,3个小麦品系;另外,经标记检测成株抗叶锈病基因Lr37和Lr46分别存在于22,39个小麦品系中,经田间鉴定有22个小麦品系表现成株抗性。     

常见主栽小麦品种的抗条锈病评价

选取了河南地区主栽的30个小麦品种进行条锈病抗病性研究。试验结果表明,各小麦品种对条锈病抗性存在明显差异。参试品种中,许农7号对条锈病表现近免疫;许科718、泛麦8号、郑麦103、太空6号、矮抗58、百农4199、中麦175、豫教6号、许农5号、西农189、西农811、豫农949等12个品种对小麦条锈病表现高抗;华育198、秋乐2122、周麦27、百农418、横麦136、周麦22、偃细9433、豫农035、偃高21、周麦21、丰德存12号、百农207、运旱115等13个品种对小麦条锈病表现中抗;郑麦379、豫麦49、开麦20等3个小麦品种对小麦条锈病表现中感;遂选101表现高感。对小麦条锈病抗性的不同,有可能导致生产上小麦条锈病大流行,选育推广抗病品种有利于预防小麦条锈病的大面积发生。     

人工合成小麦CI191抗条锈病基因的鉴定及分子标记定位

抗病性鉴定结果表明,硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI191(CPI/GEDIZ/3/GOO//JO69/CRA/4/AE.SQ629),对我国曾经或现在流行的小麦条锈菌生理小种CY28、CY29、CY30、CY31、CY32和水源11致病类型4表现免疫或近免疫。基因推导结果显示,CI191对条锈菌的反应型不同于24份已知抗条锈病基因品种(系),对21个条锈菌生理小种表现抗性,对条锈病菌生理小种86107表现感病反应型(IT3)。对CI191/铭贤169杂交组合的正交、反交的F1材料以及F2代群体进行抗病鉴定与遗传分析,结果表明,CI191对条锈菌小种CY31的抗性受细胞核内的显性单基因控制。利用集群分离分析法(BSA)和简单重复序列(SSR)分子标记分析,发现7个SSR标记与YrC191连锁。构建了包含YrC191的SSR标记遗传图谱,其中Xbarc240与YrC191共分离,Xcfd65、Xbarc187、Xgwm18、Xgwm11位于Xbarc8与YrC191的同侧,与YrC191间遗传距离3.2cM,Xbarc8与YrC191间遗传距离为1.6cM,Xwmc419位于YrC191另一侧、遗传距离为3.1cM。根据SSR分子标记的遗传图谱和在中国春的缺体-四体和双端体的定位结果,将YrC191定位到小麦染色体1BS上。YrC191基因的4个SSR标记和Yr26的1个STS标记可以明显地区分YrC191与染色体1BS上的其他抗条锈病基因,如Yr24、Yr26/YrCH42、Yr10、Yr15和YrC142等。