豌豆品系X9002抗白粉病基因鉴定

白粉病是豌豆的主要病害之一,在全球范围内引起严重经济损失。防治豌豆白粉病最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。迄今,2个隐性抗白粉病基因er1、er2和一个显性抗白粉病基因Er3已在豌豆中被鉴定,其中er1基因在世界上被广泛应用于抗病品种培育。er1基因隶属MLO基因家族,其抗性由豌豆Ps MLO1基因座位功能丧失产生。X9002是甘肃省农业科学院培育的一个半无叶(afila)抗白粉病豌豆品系。本研究对X9002抗白粉病基因进行鉴定,开发用于抗白粉病基因选择的分子标记。遗传分析表明X9002对白粉病抗性由1个隐性单基因控制,SSR标记将该基因定位到豌豆第VI连锁群er1座位区域,标记AD60和c5DNAmet与其连锁。Ps MLO1基因序列分析发现,X9002存在一个未知大小和身份的片段插入,该类型突变也发生在含有er1-2等位基因的豌豆品种Stratagem和Franklin,表明X9002抗白粉病基因为er1-2。一个鉴定er1-2等位基因的功能标记Ps MLO1-650被开发,该标记为互引相标记,仅在感病植株中扩增,可以有效用于分子辅助选择。     

豌豆抗白粉病资源筛选及分子鉴定

由豌豆白粉菌引起的白粉病是豌豆生产上的重要病害,利用抗病品种是防治该病害最经济有效的方法。本研究在控制条件下苗期接种鉴定了396份豌豆资源对2个不同地理来源的豌豆白粉病菌分离物EPBJ和EPYN的抗性,用4个与豌豆抗白粉病基因er1连锁的SCAR标记对66份免疫或抗病资源进行标记基因型鉴定。结果表明,在鉴定的396份资源中,有101份资源表现免疫或抗病,其中对分离物EPBJ和EPYN免疫的资源分别为59份(14.9%)和60份(15.2%),对2个分离物均免疫的资源有54份(13.6%);在鉴定的82份中国资源中,有8份对2个分离物均表现免疫。分子标记将66份免疫或抗病资源鉴定为13个标记基因型,同一地理来源的抗性资源分属不同的标记基因型,其中8份来自中国云南的抗性资源分属7个标记基因型。研究表明,中国存在有效的豌豆白粉病抗源,抗性资源具有丰富的遗传多样性。     

四川豌豆种质资源白粉病抗性及分子鉴定

豌豆白粉病是由白粉菌（Erysiphe pisi D. C.）引起的豌豆最重要的病害之一,控制豌豆白粉病最经济有效且环保的方法是种植抗病品种。在温室条件下对400份豌豆种质资源进行白粉病抗性鉴定,同时利用7个与已知豌豆抗白粉病基因连锁的分子标记进行基因型鉴定。结果表明,在400份资源中,有8份表现免疫,3份表现抗病,5份表现抗感分离,其余384份均为感病;16份抗性资源中有10份来自于四川省中部不同纬度地区,其余6份为国外引进资源;7个分子标记将400份种质资源分为39个标记基因型,其中16份抗性资源分为7个标记基因型。上述抗性资源及其标记基因型可有效应用于豌豆白粉病抗性育种的研究中。     

11份贵州省小麦区试品种对叶锈病、条锈病和白粉病的田间表型抗病性鉴定

采用大田品种诱发结合自然发病的方法,鉴定2020—2021年参加贵州省小麦区域试验的小麦品种（系）对锈病和白粉病的抗病性情况,分析11个品种对锈病和白粉病的抗性与表型性状的相关性,为评估区试小麦品种对锈病和白粉病的抗性及小麦白粉病和锈病抗性育种提供支持。在11个参加小麦区试材料中,表现为抗白粉病的有10个品种,占11份鉴定材料的90.91%,其中7个品种表现为免疫或高抗病性、3个品种表现为中抗病性;11个品种都表现为抗条锈病,占鉴定品种的100%,其中1个品种表现为免疫、9个品种表现为高抗、1个品种表现为中抗;11个品种都表现为抗叶锈病,占鉴定品种的100%,其中1个品种表现为完全免疫、6个品种表现为高抗、4个品种表现为中抗;在参加试验的11个品种中有10个品种对叶锈病、条锈病和白粉病均表现抗性,占鉴定品种的90.91%,11个区试小麦品种的抗病性存在较小差异。筛选鉴定出对3种病害表现高抗性的5个品种,分别为贵农麦1803、贵农麦20-1、黔1104、贵农19(CK)和贵农麦19-9,可作为抗病育种的优异备选材料。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2特异分子标记的开发与应用

稻瘟病是水稻最严重的病害之一,利用抗病基因选育抗病品种可以安全有效地防治稻瘟病。分子标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)技术可实现快速精准地定向培育含抗稻瘟病基因的抗性品种,但针对不同遗传背景育种材料开发设计特异性的分子标记是MAS育种的重要基础。广谱抗稻瘟病基因Pi2已被证明高抗多个国家和地区的稻瘟菌生理小种。本研究开发设计了1个新的广谱抗稻瘟病基因Pi2的共显性特异分子标记Pi2CM1,可有效区分Pi2与其等位基因Pi9、Pigm,对22份核心育种材料表现出100%的多态性,为利用MAS技术定向培育含Pi2抗病新品种提供了重要的依据。     

普通小麦DH155抗白粉病基因的分子作图及应用分子标记辅助选择将其转移

普通小麦品系DH155对白粉病菌表现高抗。为明确DH155所携带抗白粉病基因的遗传方式及与抗病基因连锁SSR标记,利用DH155与高感小麦品系SN2890杂交获得的F2和F2:3群体进行接种鉴定和遗传分析,发现DH155对白粉菌菌株E09的抗性受1对显性基因控制,暂命名为Ml DH155。BSA和分子标记分析结果显示,Ml DH155与SSR标记Xcfd81和Xcfd18连锁。利用已发表的中国春和粗山羊草D基因组序列开发新标记,进一步将Ml DH155定位于标记Xsdau K525和Xsdau K527之间,其遗传距离分别为0.2 c M和0.8 c M。将DH155与感白粉病优良品系HB133-4和旱10杂交,在F2~F4代,结合优良农艺性状选择、分子标记辅助选择和抗白粉病鉴定,获得3个高抗白粉病且农艺性状优异的株系(SDAU2100、SDAU2101和SDAU2102)。利用14个白粉菌菌株对DH155进行苗期接种鉴定表明,DH155对13个菌株表现抗病反应型。这些菌株对DH155的毒力谱与已知抗白粉病基因Pm2相似,但DH155对Bg78-3和Bg44-5菌株的反应型与携带Pm2的Ulka/8*Cc不同。结合本试验结果和Pm2基因的相关报道,推测Ml DH155可能是Pm2或其等位基因。     

甘肃省主要小麦生产品种(系)及抗源材料抗白粉病基因推导分析

选用17个致病力不同的小麦白粉病菌菌系,对64个甘肃省主要生产品种(系)及抗源材料进行了苗期白粉病抗性鉴定,并结合系谱分析推导这些品种(系)所含抗病基因。初步判断陇原932含有Pm5及未知抗病基因;西峰20含有Pm6及未知抗病基因;98保1-2含有Pm8及未知抗病基因;863-13和石7816含有Pm19;天选43等6个品种(系)含有Pm21;兰天13等18个品种(系)对所有供试菌系均表现感病,与其他35个供试品种(系)一致,可能含有未知抗病基因或基因组合。聚类分析支持基因推导结果。     

野生二粒小麦导入普通小麦的抗白粉病基因MlWE29分子标记定位

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一,培育和应用抗病品种是有效控制和减少病害的最经济有效的方法。野生二粒小麦是硬粒小麦和普通小麦的四倍体野生祖先种,是小麦抗病性遗传改良的重要基因资源。本研究利用来自以色列的野生二粒小麦WE29与普通小麦杂交,再用普通小麦连续回交和自交,育成高抗白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)小麦新品系3D258(系谱为燕大1817/WE29//5*87-1, BC₄F₆)。将3D258和高感小麦白粉病的普通小麦品种薛早配制杂交组合,对其F₁、F₂代分离群体和F₃代家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析。结果表明3D258携带抗白粉病显性单基因,暂命名为MlWE29。利用集群分离分析法(BSA)和分子标记分析,发现6个SSR标记(Xgwm335、Xgwm213、Xgwm639、Xwmc415、Xwmc289和Xwmc75)和5个EST-STS标记(BE494426、BE442763、CD452476、BE445282和BE407068)与抗白粉病基因MlWE29连锁。利用中国春缺体-四体系、双端体系和缺失系将抗白粉病基因MlWE29标记物理定位于5BL染色体的0.59–0.79区域。这一普通小麦抗白粉病种质资源的创制及其连锁分子标记的建立为小麦抗病基因分子标记辅助选择、基因积聚和分子育种提供了新的物质基础。     

抗病基因Pi-ta和Ptr的共进化特征及其显性功能分子标记开发

稻瘟病是威胁水稻产区最严重的病害之一,选择合适的抗病基因培育抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的措施。已克隆的两个重要抗稻瘟病基因,Pi-ta和Ptr,不仅共同定位在水稻第12号染色体着丝粒附近,而且两者的抗病功能密切相关。本研究通过对Pi-ta基因染色体区段的微共线性分析,发现该区段在稻属染色体多倍化及重塑进程中进化模式非常保守。其次,针对Pi-ta和Ptr基因序列变异位点,设计了新的显性功能性分子标记,根据PCR产物电泳条带的有无,即可快速鉴定水稻品种中Pi-ta和Ptr的抗感病基因型。应用此标记对18份江苏省近年来主栽水稻品种进行鉴定,结果表明Pi-ta和Ptr抗病等位基因在供试品种中共存在频率较高(14/18),且在水稻个体中表现稳定,可有效预防多种稻瘟病菌的侵染,应继续加强基因监测,以防丢失。本研究有助于解析水稻及其近缘物种的抗病机制以及提高抗病品种选育效率,对防治稻瘟病菌侵害和保证水稻产量及安全具有一定的现实意义。     

小麦新种质N9628-2抗白粉病基因的SSR分析

以抗白粉病的波斯小麦-小伞山羊草双二倍体Am9为母本, 与高感白粉病的普通小麦品种陕160杂交, 并用陕160回交一次, 从其后代中选育的普通小麦种质N9628-2对陕西省关中地区白粉病流行小种关中4号表现免疫。为了明确N9628-2所携带抗性基因的遗传方式及与抗性基因连锁的分子标记, 对该种质的抗白粉病基因进行了遗传分析和SSR标记分析。用高感白粉病品种陕160、陕优225与N9628-2杂交, F₁代对白粉病均表现高抗, F2代抗感分离比例均符合3∶1, 表明N9628-2的白粉病抗性由1对显性基因控制。通过208对SSR引物对陕160 ´ N9628-2 F2代抗感分离群体的142个单株的检测, 发现位于6A上的SSR位点Xwmc553和Xwmc684在双亲和抗、感池间有特异性, 并与抗性基因连锁, 遗传距离分别是10.99和7.43 cM, 表明抗病基因可能位于6A染色体上。 用中国春部分第6同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证, 进一步将抗性基因定位在6AS。用连锁的SSR标记和相关亲本分析表明, 该抗病基因可能来源于小伞山羊草Y39, 它不同于已有抗白粉病基因, 可能是一个新基因。     

小麦白粉病抗病基因分子标记开发及应用研究进展

选育和利用抗病品种是防治白粉病最经济、有效、安全的措施,优异抗白粉病基因资源的挖掘及其紧密连锁分子标记的开发是开展抗白粉病分子标记育种的基础。目前,国内外已命名了分布于16条染色体上的39个位点共55个白粉病抗病基因,其中30个已开发出分子标记,另外还发现数个与成株期抗性相关的数量性状位点。本文综述了国内外小麦白粉病抗病基因的定位、来源、分子标记开发、克隆,以及白粉病抗病基因的分子标记育种的最新研究进展,并分析了当前小麦抗白粉病育种存在的主要问题及解决建议。     

水稻稻瘟病广谱抗病新等位基因pi21 t的鉴定及其抗性应用

为不断发掘和鉴定新的抗性基因,从而克隆和利用广谱持久抗性基因,选育水稻广谱抗稻瘟病新品种,解决稻瘟病危害。根据已克隆的水稻稻瘟病广谱抗病隐性等位基因pi21的序列设计分子标记Pi21-1,对育种上高频率使用的广亲和品种02428进行PCR扩增,测序比较分析发现了新的等位基因类型,同时对广亲和品种02428进行田间稻瘟病接种鉴定,苗期鉴定结果为免疫,从而鉴定了一个广谱抗稻瘟病的新等位基因pi21t,为水稻广谱抗稻瘟病育种提供了新的有利资源。通过分子标记辅助选择,能够快速明确目标品种中所携带目标基因的等位基因型,从而加快水稻广谱抗稻瘟病育种的进程,提高抗病效率。     

河南省小麦品种白粉病抗性基因的分子鉴定及分子标记辅助育种

对河南省50年来大面积推广的30个小麦品种进行白粉病抗性鉴定,同时利用与Pm2,Pm4,Pm8,Pm13,Pm21及Pm24紧密连锁的PCR标记对这些主推品种进行抗白粉病基因鉴定。其中仅有3个品种抗白粉病,20世纪80年代以前的品种几乎没有上述抗白粉病基因,80年代以后利用Pm8较多,Pm2,Pm4和Pm24也得到了一定的应用,而Pm13和Pm21没有在这些品种中得到使用。同时利用这些标记对2005年在河南省收获面积大于6.67万hm2的14个品种进行鉴定。采用回交育种及分子标记技术相结合将Pm13,Pm21,Pm30和Pm33等抗性基因导入了大面积生产应用的小麦品种郑麦9023之中,获得了抗白粉病的郑麦9023近等基因系,育成郑麦9023抗白粉病的多系品种。采用杂交育种与分子标记技术相结合,育成郑麦835、郑麦863等白粉病抗性基因聚合的新品种和含有Pm21的抗病品种郑麦883。     

小麦抗白粉病基因pm30种质改良及鉴定

白粉病是威胁我国乃至世界小麦生产的最主要病害之一。筛选和培育抗病品种是预防小麦感病减产的一条安全有效途径。为了将合成六倍体小麦中的白粉病抗病基因Pm30导入综合农艺性状好、产量高的优良小麦品种中,利用自育中抗白粉病的优良品系冀资356与合成小麦Synthetics(He-48)(T.dicoccon PI94625/Ae.squarrosa)杂交,经过连续6年的选育,选育出高抗白粉病且农艺性状优良的品系7份。利用与Pm30连锁的SSR标记Xgwm159对这7份品系进行检测,用中国春和Pm30做对照,结果表明,14YF650和14YF675 2个品系扩增出430,460,500 bp条带,说明这2份材料携带来自于野生二粒小麦的抗白粉病基因Pm30。这2个品系表现矮秆抗倒、大穗、综合农艺性状较好,可以作为抗白粉病的亲本直接应用于抗病育种。     

野生二粒小麦导入普通小麦的抗白粉病基因MlWE29分子标记定位

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一,培育和应用抗病品种是有效控制和减少病害的最经济有效的方法。野生二粒小麦是硬粒小麦和普通小麦的四倍体野生祖先种,是小麦抗病性遗传改良的重要基因资源。本研究利用来自以色列的野生二粒小麦WE29与普通小麦杂交,再用普通小麦连续回交和自交,育成高抗白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)小麦新品系3D258(系谱为燕大1817/WE29//5*87-1, BC₄F₆)。将3D258和高感小麦白粉病的普通小麦品种薛早配制杂交组合,对其F₁、F₂代分离群体和F₃代家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析。结果表明3D258携带抗白粉病显性单基因,暂命名为MlWE29。利用集群分离分析法(BSA)和分子标记分析,发现6个SSR标记(Xgwm335、Xgwm213、Xgwm639、Xwmc415、Xwmc289和Xwmc75)和5个EST-STS标记(BE494426、BE442763、CD452476、BE445282和BE407068)与抗白粉病基因MlWE29连锁。利用中国春缺体-四体系、双端体系和缺失系将抗白粉病基因MlWE29标记物理定位于5BL染色体的0.59–0.79区域。这一普通小麦抗白粉病种质资源的创制及其连锁分子标记的建立为小麦抗病基因分子标记辅助选择、基因积聚和分子育种提供了新的物质基础。     

小麦新品种“山农20”抗病基因的分子检测

山农20是2011年和2012年分别通过国家黄淮南、北片审定的小麦高产多抗新品种,在国家区试抗病性鉴定和生产中都表现出良好的抗黄淮麦区主要病害的特性。本研究利用与小麦抗白粉病、条锈病、叶锈病、纹枯病基因和抗赤霉病主效QTL紧密连锁的SSR、SCAR、STS等标记对该品种进行了分子检测,发现山农20含有6个抗白粉病基因(Pm12、Pm24、Pm30、Pm31、Pm35和Pm36),6个抗条锈病基因(Yr5、Yr9、Yr15、Yr24、Yr26和YrTp1),2个抗叶锈病基因(Lr21和Lr26),1个抗纹枯病基因(Ses1),但未检测到抗赤霉病主效QTL。分子检测结果部分解释了山农20的优良抗病性,也为利用分子标记辅助选择培育抗病稳产小麦新品种提供参考。     

河南大豆新品系抗大豆疫霉根腐病基因鉴定

大豆疫霉根腐病作为影响大豆生产的毁灭性病害之一,对大豆生产威胁很大。种植抗疫霉根腐病的大豆品种是控制该病害最有效的途径。河南省位于我国黄淮夏大豆产区的腹地,具有大豆疫霉根腐病发生的潜在威胁。本研究的目的是对河南省新育成的大豆品系进行抗性鉴定和抗病基因分子标记检测,以明确大豆新品系对大豆疫霉根腐病的抗性水平和抗病基因。采用下胚轴创伤接种法对64个河南省培育的大豆新品系进行接种,鉴定其对2个具有不同毒力的大豆疫霉分离物PsJS2和Ps41-1的抗性。结果显示,对分离物Ps41-1和PsJS2抗病的分别有35个和16个品系,对Ps41-1和PsJS2为中间反应型的分别有16个和10个品系,其中对2个分离物均抗病的有16个品系,占鉴定品系的25%。使用抗疫霉病基因RpsZheng共分离标记WZInDel11进行新品系的基因型鉴定发现,对2个大豆疫霉分离物均抗病的16个品系中有13个含有标记WZInDel11,对1个或2个大豆疫霉分离物表现为中间反应型的5个大豆品系,分子检测结果表明,其为杂合基因型,这些品系中的纯合抗病单株可直接选育成纯合抗病品系用于抗病育种。综合系谱分析结果推测,有2个品系可能含抗疫霉根腐病基因RpsZheng,2个品系可能含RpsYD29,14个品系可能含有RpsZheng或其等位基因。表明河南省培育的大豆新品系中含有优异的大豆疫霉根腐病抗源,该研究结果将为病害防控和抗病品种的选育提供参考。     

大豆种质资源对灰斑病抗性评价和广谱抗源鉴定

对中国南北方大豆品种和新品系进行抗灰斑病鉴定,旨在为抗病育种提供优良抗源和挖掘新的抗病基因。大豆生育期进入R3~R4阶段对593份大豆材料进行人工接种灰斑病菌。结果表明：北方高抗材料比例明显高于南方材料;在高抗材料中品种所占的比例明显高于品系和资源,抗病材料中资源所占的比例高于品种和品系;不同区域品种、品系均有抗灰斑病的材料;高抗和抗病品种为92份,高抗和抗病品系为57份。对200份材料多生理小种鉴定结果表明有55份材料抗5~10个生理小种,其中抗5~7个生理小种的材料为48份。南北方大豆资源中均有抗灰斑病的材料,北方高抗材料比例明显高于南方材料,抗病材料南北方持平。     

12个小麦品种(系)白粉病抗性的遗传分析

利用17个不同来源和毒力的白粉菌菌株对12个小麦品种(系)进行苗期抗性鉴定和抗病性遗传分析,同时利用Pm2和Pm8基因的特异分子标记检测了相应基因。供试的12个品种至少能够抗11个白粉菌菌株。用E09、E20和Bg2菌株接种F₂群体,抗感植株分离比例和适合性测验证明这12个品种对不同白粉菌菌株的抗性均受1对显性基因控制。抗谱分析和基因紧密连锁分子标记(Xcfd81)分析表明良星66很可能含有Pm2或其等位基因。ω-黑麦碱基因(1RS染色体)和Glu-B1基因(1BS染色体)特异分子标记分析结果证明,山农20和郑麦9962含有T1BL·1RS易位染色体,即可能携带Pm8基因。由于Pm8基因对大多数菌株表现感病,所以这2个品种除Pm8外,还具有其他抗病基因。偃展4110与天民668对参试菌株的反应型表现一致,其他材料对不同菌株的反应型表现不同。     

小麦3个抗白粉病基因聚合于推广品种后代抗性的遗传分析

为了明确不同抗小麦白粉病基因聚合于推广品种后代的抗性表现,通过复合杂交,将抗小麦白粉病基因Pm4b,Pm13,Pm21聚合并转入推广品种,其后代(F1,F2)进行人工接种和表型抗病调查.结果表明,F1中凡是含有抗白粉病基因之一的材料均表现高抗或免疫.F2中Pm4b,Pm13和Pm21抗病基因聚合的抗病株占的比例最大(71.82%),Pm13和Pm21,Pm4b和Pm21聚合的抗病株占的比例次之(66.67%,64.14%),Pm4b和Pml3抗性基因聚合的抗病株占的比例较小(63.93%).2个抗病基因聚合体中含有Pm21基因的抗性最好.