66份青海审定小麦及86份人工合成小麦抗秆锈病小种Ug99的基因组成分析

为了分析抗秆锈病小种Ug99的基因在青海审定小麦和新合成的人工小麦中的分布状况,采用6个抗Ug99基因(Sr33、Sr36、Sr39、Sr40、Sr42、Sr43)的分子标记对青海省审定的66个小麦品种及86份人工合成小麦材料进行检测。结果表明:在青海审定的66个小麦品种中,有4个品种含Sr33,占检测品种数的6.06%;1个品种含Sr39,占检测品种数的1.52%;5个品种含Sr40,占检测品种数的7.58%;4个品种含Sr42,占检测品种数的6.06%;3个品种含Sr43,占检测品种数的4.55%;同时含有2个抗性基因的品种仅有2个,占检测品种数的3.03%。在86份合成小麦材料中,有38份材料含Sr33,占检测材料的44.19%;31份材料含Sr39,占检测材料的36.05%;9份材料含Sr40,占检测材料的10.47%;3份材料含Sr42,占检测材料的3.49%;6份材料含Sr43,占检测材料的6.98%;同时含有2种抗性基因的材料有17份,占检测材料的19.77%。在66个小麦品种和86份人工合成小麦材料均未检测出Sr36。人工合成小麦提供Ug99抗病基因资源,对改良普通小麦Ug99抗病性具有潜在价值。     

139份小麦品种（系）抗秆锈性测定及其Ug99 抗病基因分子检测

【目的】云南省在中国小麦秆锈病的大区传播与病害流行中起着关键作用,一旦Ug99及其变异体入侵中国,极大可能会首先在本地区定植、增殖、向其他麦区传播,引起全国小麦秆锈病新的流行。因此,论文旨在分析云南省主要生产后备品种及CIMMYT抗Ug99的材料对中国小麦秆锈菌小种的抗性及含有Ug99抗病基因情况,为抗病品种布局提供指导。【方法】于2013年10月至2014年3月在沈阳农业大学植物植保学院玻璃温室中,将119份云南省小麦品种（系）、20份经国外穿梭鉴定抗Ug99的材料及感病对照小密穗分别在直径为10 cm泥盆中播种,小麦一叶一心时,用中国小麦秆锈菌流行小种21C3HTTTM、34MRGQM和1个经有性过程的新小种34C3RTGQM进行喷粉接种、保湿箱保湿并在15-26℃（夜/昼）的温室环境里孵育。约两周后,当感病品种小密穗充分发病时,按照0-4级标准调查记载侵染型：（0-2⁺级记为抗病、3^--4记为感病）,对供试小麦品种（系）的抗秆锈性进行评价。同时,分别剪取各个未接种的供试材料幼叶组织进行基因组DNA提取、利用文献报道的4个抗Ug99基因的分子标记（Sr22、Sr25、Sr26和Sr28）进行PCR扩增、2.0%的琼脂糖凝胶电泳及聚丙烯酰胺电泳对目标抗病基因进行分子检测。【结果】在119份云南省小麦材料中,有42份材料对参试小麦秆锈菌小种表现出差异性抗性（占35.3%）,其中表现免疫-近免疫的有6份（5%）,表现高抗-中抗的有36份（30.3%）。剩余77份材料均表现感病,其中高度感病的有42份（占35.2%）,中度感病的有35份（占29.4%）,而20份抗Ug99的种质中对全部参试小种表现中度和高度感病的材料也各有2份（均占10%）。对全部139份小麦材料用4个抗病基因进行分子标记检测表明,有2份CIMMYT的材料被检出含Sr25、1份材料含有Sr26、1份材料含有Sr28。有12份云南省小麦品种（系）被检出含有Sr28,但没有检测出含有另3个抗性基因的材料。【结论】云南省小麦品种（系）对中国小麦秆锈菌小种的抗秆锈性水平不高,而部分抗Ug99的CIMMYT材料对中国小麦秆锈菌也表现了不同程度感病。云南省小麦品种（系）中检测出12份材料含有Sr28被认为是国内鲜见报道的Ug99抗性材料。     

中国41个小麦生产品种抗秆锈基因推导及其抗性稳定性初步分析

用中国小麦秆锈菌小种Ｚ１Ｃ３,３４,３４Ｃ２及３５Ｃ５中９个不同菌系推导了来自秆锈菌不同传播区间里有代表性的４１个小麦生产品种的抗秆锈基因,综合分析了中国小麦秆锈菌优势小种稳定的原因．基因推导表明：来自秆锈菌次要越冬及冬后北传桥梁区内的品种除鄂恩１号外,其余均未含有效抗性基因;来自秆锈菌越夏偶发区内的品种含有Ｓｒ５,２２,２５等基因;来自秆锈菌越夏易发区（主要东北春麦区）内的品种主要含有Ｓｒ１３,１４,２２,３２,３５,３６,３７,Ｇｔ等单个或结合基因．结果也表明：中国小麦品种对秆锈菌,尤其是对优势小种ＺＩＣ３的抗性水平明显地由南向北呈梯度增强局势．     

部分小麦种质中抗秆锈病基因Sr22的初步分子检测

抗病基因Sr22不仅抗国内流行的主要小麦秆锈病生理小种,而且对新型秆锈菌生理小种Ug99(TTK-SK)及其变异种TTKST和TTTKS具有很好的抗性。利用与抗病基因Sr22紧密连锁的SSR引物Xc-fa2019,对从国内外搜集的抗Ug99的小麦种质以及黑龙江省主栽小麦品种进行SSR分子检测。结果表明:从国内外引进的58份抗Ug99小麦种质中未检测到抗病基因Sr22;黑龙江省18份主栽春小麦品种中有3份材料中含有抗病基因Sr22,占检测材料的4%。表明抗病基因Sr22在黑龙江省主栽小麦品种中占有一定的比例,今后要继续加强Sr22在小麦抗病育种中的应用。     

小麦抗秆锈病基因推导的计算机程序及应用

在小麦抗秆锈病基因推导中应用计算机分析代替人工分析,编制了基因推导的计算机程序。以１５个秆锈菌不同毒力基因型菌系和３３个抗秆锈病单基因系的体系对该程序进行了分析测试,推导出我国６９个小麦主栽品种可能含有的抗秆锈病基因型,其中有Ｓｒ５,６,７ａ,７ｂ,８ａ,９ｂ,９ｅ,１１,１６,１７,２１,２５,３２,３４,３６,３７,Ｇｔ等,为我国小麦品种的抗秆锈病基因合理布局和抗秆锈病基因库构建提供了理论依据。     

小麦秆锈菌新小种Ug99及其抗病育种研究进展(英文)

为帮助我国小麦研究人员全面了解秆锈菌新小种-Ug99 及其对我国小麦生产的潜在威胁,呼吁加强 Ug99 及其变异小种传播与扩散的监控,加强抗病种质创新和持久性耐病新品种选育,提前预防 Ug99 的危害。对 Ug99 小种变异、致病力、分布扩散以及小麦及其亲缘种属抗病基因发掘、连锁分子标记筛选,抗性育种策略与进展,中国 Ug99 研究现状进行了总结,由此不难看出,Ug99 是容易发生小种变异、毒力极强、扩展速度较快的秆锈菌新小种,极有可能对世界小麦生产带来的全球性危害。应该加强小麦及其亲缘种属新抗病基因的发掘与利用和持久性耐病新品种的培育,控制和预防 Ug99 及其变异小种的危害。     

小麦杀手Ug99

<正>近段时期,关于小麦"杀手"———秆锈病新变种Ug99的报道引起社会各方广泛关注。Ug99究竟是什么病害,我国的研究进展到了什么程度?笔者就此问题采访了我国主持该项目研究的首席科学家,国际玉米小麦改良中心北京办事处主任、中国农业科学院作物科学研     

我国36个小麦品种抗秆锈基因的推导

根据对北美23个小麦秆锈菌系的反应,分两批研究了我国36个小麦品种存在的抗秆锈基因。第1批24个是60年代和70年代广泛种植的生产品种,第2批12个是当前的重要品种。对测试的品种的抗秆锈基因,用25个抗秆锈单基因（S#-r基因）系对秆锈菌系的反应作比较,鉴定发现具有S#-r5、S#-r8a、S#-r11、S#-r17、S#-r31和S#-rT#-（mp）等6个基因。在第1批品种鉴定结果中,扬麦1号的抗性基因不包括在被鉴定的基因之内。北京6号、北京8号、北京15号、石家庄34、丰产3号和矮丰3号不具有本文涉及的抗秆锈基因。东方红2号、东方红6号、克丰1号、北京10号、安徽11号、京红1号、京红2号和青春5号具有S#-r5基因。农大311、农大139、北京9号、白蚰包、徐州14号和北京10号具有S#-r T#-（mp）基因。安徽11号具有S#-r8基因。矮秆早、京红1号和京红2号具有S#-r17基因。青春5号可能具有S#-r11基因。第2批品种鉴定结果中,冬协3号和冬协4号具有S#-r5和S#-r31基因。丰抗2号、丰抗8号、京单106 、冀78 - 4078、鲁麦1号和烟农7770 - 4可能只有S#-r31基因。丰抗13具有1个未确定的基因。辐63、晋麦11和百农3217可能具有1个未定名的基因,它只对少数菌系有抗性。     

小麦抗秆锈病基因Sr22的SSR新标记

 【目的】利用微卫星技术筛选与Sr22紧密连锁的标记,从而应用于分子辅助育种选择与抗性种质基因检测分析。【方法】以抗秆锈病单基因系SWSr22与感病品种McN701为亲本杂交获得F1,单粒F1种子自交获得F2群体,选用中国流行小麦秆锈菌小种21C3CTH接种鉴定,进行遗传分析;利用分离群体集群分析法(BSA)对位于7A染色体的73对SSR引物进行多态性筛选,具有多态性的引物再通过SWSr22×McN701的F2抗感群体与F2﹕3家系的植株进行验证。【结果】该单基因系SWSr22对21C3CTH的抗性属于单位点显性遗传,并筛选到2对在亲本及F2抗感群体间揭示多态性的SSR引物Xwmc790和Xwmc633。通过对F2分离群体的分析表明,这2个标记与抗病基因Sr22紧密连锁,呈共显性,分布于该基因的同一侧,位于远着丝点处,与Sr22的遗传距离分别为2.8 cM和10.8 cM。【结论】这2个标记与抗病基因Sr22紧密连锁,经验证可用于小麦抗秆锈病分子标记辅助育种。     

我国北方四省52个重要小麦品种抗秆锈病基因推导分析

为了探明我国北方四省小麦品种的抗秆锈病基因情况及可能发现对秆锈病新小种Ug99(TTKSK)抗病的基因型(品种),选择52个重要的小麦生产、后备品种进行测定.依据待测小麦品种及42个抗秆锈病单基因品系与中国和美国15个秆锈菌致病型的互作信息,结合系谱分析和基因遗传连锁关系推导待测52个品种的抗病基因.结果表明:从其中4...     

Progress Towards Genetics and Breeding for Minor Genes Based Resistance to Ug99 and Other Rusts in CIMMYT High-Yielding Spring Wheat

Wheat rusts continue to cause significant losses worldwide despite major efforts given to their genetic control. This is due to frequent evolution and selection of virulence in pathogen overcoming the deployed race-specific resistance genes. Although the life of effective race-specific resistance genes can be prolonged by using gene combinations, an alternative approach being implemented at CIMMYT is to deploy varieties that posses adult plant resistance （APR） based on combinations of minor, slow rusting genes. When present alone, the APR genes do not confer adequate resistance especially under high disease pressure; however, combinations of 4 or 5 minor genes usually result in ＂near-immunity＂ or a high level of resistance. Although only a few APR genes are catalogued, various APR QTLs are now known and could lead to further characterization of additional genes. Four characterized genes have pleiotropic effects in conferring partial APR to all 3 rusts and powdery mildew, thus simplifying the task of breeding wheat varieties that are resistant to multiple diseases. Significant progress was made recently in developing high-yielding wheat germplasm that possesses high levels of APR to all three rusts by implementing a Mexico- Kenya shuttle breeding scheme. Parents with APR to Ug99 were hybridized with high-yielding parents that had adequate to high levels of APR to leaf rust and yellow rust. Segregating populations and advanced lines from these crosses were selected under high rust pressures in Mexico （leaf rust and yellow rust） and Kenya （Ug99 stem rust and yellow rust） to identify high- yielding progenies that possess high to adequate APR to all three rusts. International distribution of these high-yielding wheats is underway through CIMMYT intemational yield trials and screening nurseries. It is expected that several wheat varieties with APR to three rusts will be released and grown in various countries in the near-future that will allow determining the durability of resistance.     

小麦品种的抗白粉病基因推导

利用20个白粉菌株对26个含有已知抗白粉基因的材料和10个对小麦白粉菌具有良好抗性的小麦品种进行接种,分析了小麦的抗白粉基因.结果表明,保丰104含抗性基因Pm2+6,Sunwon85、WF08-182含抗性基因Pm5+Pm8,京冬8号和西峰20含抗性基因Pm2+Pm8,南大2419和川育55871含有Pm24+Pm8,兰天18含有与Era相同的抗性基因,兰天17和绵阳28含有未知的抗性较强的基因.     

30个重要小麦生产品种抗叶锈性基因分析

【目的】小麦叶锈病是影响中国小麦产量的重要病害之一,培育持久抗病品种可以经济、有效地控制该病害。论文通过基因推导结合系谱分析、分子标记及成株抗病鉴定对小麦生产品种中抗病基因进行鉴定,从而确定小麦品种中所携带的抗病基因。【方法】选用18个小麦叶锈菌菌系(PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT?、KHHT、FHRT、FHJQ、PHTT、THTT?、PHTT、FHTR、FHHT?、FHHT?、TGGT、FHTT、FGMT)接种36个已知抗叶锈病基因载体品种和中国的30个小麦生产品种进行苗期抗叶锈病基因推导,进一步利用9个与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记进行标记检测,同时系谱分析法确定供试小麦品种中所携带的已知抗叶锈病基因。为了鉴定小麦品种的成株抗性基因,在2014—2015和2015—2016年度将30个小麦品种、慢锈对照品种SAAR和感病对照品种郑州5389种植于河北农业大学小麦试验田和河南周口黄泛区农场试验田,田间用混合生理小种(FHRT、THTT、THJT)接种进行成株抗叶锈性鉴定,进一步运用软件IBM SPSS Statistics 19.0进行方差分析(ANOVA),根据苗期与成株期的侵染型排除具有主效抗性基因的品种,将田间最终严重度(当达到发病高峰时调查的严重度为最终严重度,final disease severity,FDS)明显小于或与慢锈对照SAAR无显著差异的作为慢锈品种,从而筛选出表现慢锈的小麦品种。【结果】基因推导、系谱分析结合标记检测结果表明,30个小麦生产品种中有4个品种(鄂恩5号、鄂麦14、陕229和西农979)含有抗病基因Lr1,10个品种(鄂恩1号、鄂恩5号、鄂恩6号、贵农16、陕225、陕354、陕715、陕合6号、陕麦509和陕农7859)携带有抗病基因Lr26,2个品种(陕225和小偃81)经分子标记检测含有慢锈抗病基因Lr46,另外还有3个品种(西农979、陕229和贵农16)可能含有基因Lr13,所有供试品种均不含Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和Lr34抗病基因。根据2年2点的田间抗叶锈病鉴定筛选出18个表现慢锈的品种,且方差分析结果表明各品种间和地点间差异均极显著,年份间差异显著,品种与地点间、品种与年份间差异均极显著,而品种与重复间和重复间均不显著,这表明小麦叶锈病抗性的表达受基因型和环境互作共同影响。【结论】30个小麦品种中共检测到Lr1、Lr26、Lr13和Lr46等4个抗叶锈病基因,其中Lr46为成株抗病基因,通过田间抗性鉴定共检测出18个品种可能携带成株慢锈基因,所有慢锈材料中可能含有未知成株抗叶锈病基因,需要进一步进行遗传鉴定。     

小麦抗病新材料S42抗赤霉病性的主基因+多基因遗传分析

运用主基因 多基因模型对S42×安农8455组合6家系群体对赤霉病抗性积分进行分析。结果表明,在S42×安农8455组合中S42抗赤霉病性遗传符合E-1-1(2对主基因 多基因的加性-显性)模型;2对主基因加性效应较大,显性效应方向相反,多基因的加性和显性效应较小;主基因的遗传率较高,达84.05%~92.17%,多基因的遗传率较低,仅为0.12%~6.64%。     

普通小麦抗条锈新种质—体克2号的抗性遗传分析

对普通小麦抗条锈新种质-体克2号进行了遗传学分析和RAPD标记研究。结果表明,体克2号对条中32号生理小种的的抗性是由1对显性基因控制的。RAPD分析筛选出重复性强、在抗病亲本和抗性基因池稳定出现的特异DNA片段2个,即引物S369的扩增片段和引物S1397的扩增片段,其长度分别约为770bp和1400bp。利用Mapmaker3．0对引物S369扩增出来的特异片段与目的基因的遗传连锁性进行分析,该多态性差异与目的基因的连锁距离为10．4cM。     

小麦新抗源贵协3号抗条锈病的遗传特性

为探明普通小麦品种贵协3号抗条锈病基因的遗传特性,利用贵协3号与AVS杂交获得F1代和F2代群体,采用条锈病生理小种V26(G22-14)对双亲、F1代和F2代群体进行苗期接种鉴定。结果表明:贵协3号含有1对显性全生育期抗条锈病基因,对条锈病生理小种V26(G22-14)表现出高抗病性。贵协3号在抗条锈病育种中可作为重要抗源加以利用,以进一步丰富小麦的抗病基因类型,增加基因多样性,稳定条锈菌群体结构。