甘蔗优良新品种(系)抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价

甘蔗褐锈病是目前中国蔗区发生最普遍、危害最严重的病害之一,选育和种植抗病品种是防治该病最为经济有效的措施。为明确近年国家甘蔗体系育成的50个新品种(系)对甘蔗褐锈病的抗性,确定其应用潜力,本研究通过在甘蔗褐锈病高发蔗区云南德宏、保山2个区域化试验站,采用田间自然抗性调查与分子标记辅助鉴定抗性基因的方法,于2014年和2015年对中国近年选育的50个优良新品种(系)及2个主栽品种进行抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价。田间自然发病调查结果表明,50个优良新品种(系)及2个主栽品种中,高抗至中抗的有34个,占65.38%。其中15个材料表现高抗,占28.85%,16个材料表现抗病,占30.77%,3个材料表现中抗,占5.77%;分子检测结果显示,共29个抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,出现频率为55.77%,表明中国近年选育的优良新品种(系)中抗褐锈病性主要由Bru1控制;其余5个抗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。不同系列品种田间感病品种的频率和含抗褐锈病基因Bru1的频率不同,粤糖系列品种感病品种的频率最高达到60%,含Bru1的频率最低,只有30%,抗性最弱;云蔗系列品种感锈病品种的频率最低只有12.5%,含Bru1的频率最高,达到81.25%,抗性最好。本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新品种(系)。     

甘蔗抗感黑穗病池的构建和抗病基因分子标记

 由甘蔗黑穗病菌(Ustilago scitaminea Syd)引起的甘蔗黑穗病是一种世界性的主要病害。在世界各植蔗区普遍发生,造成感病品种蔗茎产龟和蔗糖分的严重损失,在旱地甘蔗上危害更为严重。公认控制该病经济有效的途径是种植抗病品种。     

长齿蔗茅品系‘云滇95-19’和‘云滇95-20’抗褐锈病的遗传分析

甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害, 可造成巨大的经济损失?为明确甘蔗属长齿蔗茅‘云滇95-19’和‘云滇95-20’对甘蔗褐锈病的抗性遗传规律, 采用自交方法分别获得‘云滇95-19’和‘云滇95-20’自交F1代, 对亲本及其自交F1代进行了抗褐锈病基因Bru1的检测和褐锈病抗性鉴定?研究结果表明, ‘云滇95-19’和‘云滇95-20’及其自交F1代均未检测到Bru1基因, 两个自交F1代群体对褐锈病的抗性均出现了明显的3∶1的分离比, 证实了‘云滇95-19’和‘云滇95-20’对甘蔗褐锈病的抗性均由一对新的显性基因控制?本研究为挖掘和利用长齿蔗茅抗褐锈病基因资源奠定了基础, 对今后抗褐锈病品种的选育具有重要意义?     

黑龙江省83份小麦品种抗秆锈病基因的分子检测

 为了明确黑龙江省小麦品种(系)对中国秆锈菌的抗性水平和了解抗秆锈病基因在该区域的分布情况,本研究选用中国小麦秆锈菌流行小种21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM对从该区域征集到的83份主要小麦品种(系)进行了苗期抗秆锈病的评价,并利用与抗秆锈病基因Sr2、Sr24、Sr25、Sr26、Sr31和Sr38紧密连锁的分子标记分别进行了分子检测,结合苗期表型及系谱,推测这些品种(系)可能含有的抗病基因。结果表明,83份小麦品种(系)对供试秆锈菌小种均表现抗性,对21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM表现免疫或近免疫的分别为57、53和60份,各占供试材料数量的68.68%、63.85%和72.29%,其他剩余材料对3个供试秆锈菌小种表现中抗或高抗。分子标记分析表明,83份主要小麦品种(系)中有12份可能含有Sr2;克旱3号可能含有Sr25;6份小麦品种可能含有Sr31;19份小麦品种可能含有Sr38;没有检测出含有Sr24和Sr26的品种。因此,黑龙江省小麦品种对中国小麦秆锈病抗性水平相对较高,含有抗秆锈病基因Sr2以及对我国小麦秆锈病表现良好抗性的基因Sr31和Sr38,可能含有其他未知抗秆锈病基因,这些优良抗源材料可作为未来小麦生产育种的种质资源。     

我国玉米锈病分布与分子检测

通过分析相关文献,概述了我国玉米锈病的发生与分布;介绍了普通玉米锈病已经遍布我国玉米各种植区。南方玉米锈病也从最初只在两个省份发生,发展到目前在多省份暴发。说明玉米锈病适应能力较强,而其他未报道发生的玉米种植区也存在暴发流行的风险。因此,应做好玉米锈病的监测工作。同时,介绍了监测玉米锈病的分子检测体系。     

DNA分子标记技术在小麦抗锈病基因研究中的应用

小麦锈病是世界性的重要病害 ,它分布广、传播快、危害大 ,常给小麦生产造成严重损失。国内外的研究和实践证明 ,选育并合理利用抗锈品种是控制小麦锈病大发生、保护小麦生产的经济、安全、有效的方法。自Ｂｉｆｆｅｎ(190 5)证实小麦抗锈病遗传遵从孟德尔遗传规律和Ｓｔａｋｅｍａｎ(1917)发现小麦秆锈菌的生理专化现象后 ,小麦抗锈育种得以蓬勃开展。目前 ,国际上已正式命名了 2 5个抗条锈病基因、4 6个抗叶锈病基因和 4 1个抗秆锈病基因。这些抗锈病基因的利用 ,在小麦抗锈病育种中发挥了重要作用 ,但由于小麦锈菌的高度变异性 ,品种的抗…     

小豆锈病分子检测体系的构建及应用

由豇豆单胞锈菌（Uromyces vignae Barclay）引起的小豆锈病是小豆生产中危害最为严重的病害之一,建立早期分子检测技术体系对病害早期诊断和及时防控具有重要意义。本研究以豇豆单胞锈菌ITS序列为依据设计引物,结合已报道的单胞锈菌属特异检测引物,以豇豆单胞锈菌为目标菌,以茄链格孢、茄丝核菌、禾谷镰刀菌、稻瘟菌、苹果轮纹病菌、半裸镰刀菌、玉米链格孢菌、尖孢镰刀菌和禾顶囊壳等9种常见植物病原真菌为参照菌,采用CTAB法提取上述各菌株的基因组DNA,应用普通PCR技术筛选出豇豆单胞锈菌的特异性检测引物UV-ITS,在此基础上设计巢式PCR引物UV-MX,构建了基于巢式PCR的高灵敏度小豆锈病分子检测体系。该巢式PCR体系在基因组DNA浓度仅为4×10^-6 ng·μL^-1时仍可实现有效扩增,其灵敏度是普通PCR的10万倍。以感病小豆品种‘宝清红’接种锈菌后不同时间的叶片为材料检验检测体系的应用效果发现,接种后12 h的小豆叶片样本即可扩增出豇豆单胞锈菌的特异性条带。本研究建立的小豆锈病分子检测体系特异性强、灵敏度高,具备对潜伏期病害进行早期诊断的应用潜力,可为小豆锈病的早期快速诊断和及时防控提供重要的技术支撑。     

甘蔗重要病害分子检测技术

快速有效地对甘蔗重要病害病原进行诊断检测,明确监测病害的病原是科学有效防控甘蔗病害的基础和关键。云南省农业科学院甘蔗研究所通过探索研究、改进创新、优化建立了甘蔗黑穗病、锈病、白条病、宿根矮化病、赤条病、花叶病、斐济病、黄叶病、杆状病毒病和白叶病等10种重要病害13种病原的分子快速检测技术,为甘蔗病害的有效诊断和防控、脱毒健康种苗检测及引种检疫提供了技术支撑。     

我国主要小麦推广品种抗白粉病基因的分子检测

为了解我国主要小麦推广品种抗白粉病基因的分布与利用情况,采用分子遗传标记技术,对我国代表性小麦推广品种中Pm2、Pm3、Pm4、Pm6、Pm8、Pm13、Pm21、Pm23等抗病基因进行了分析。结果表明,几乎所有供试品种均含有上述1个或多个抗病基因,部分小麦品种同时携带有4～6个抗病基因;其中携带Pm3、Pm2、Pm8、Pm23和Pm4的频率最高,而Pm13和Pm21等应用潜力较大的抗病基因只分布在少部分品种中。在今后的工作中应该加强新抗源的鉴定和应用的力度。     

陕西省115个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

 为掌握陕西省主栽与后备小麦品种对我国条锈菌的抗性水平,明确其抗锈基因分布,本研究选用条锈菌流行小种CYR32和新毒性小种V26对115份陕西省主栽和后备小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并分别利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr10、Yr18和Yr26的紧密连锁分子标记对这115份材料进行了分子检测。结果表明,供试小麦品种(系)中,抗CYR32的有61份,占53.04%;抗V26的有84份,占73.04%;对2个小种均抗病的有50份,占43.48%。分子检测发现115份材料均不含有Yr10;可能携带Yr9基因的有41份,占35.65%;可能含有Yr5、Yr18和Yr26的材料分别为3份、3份和2份,占2.61%、2.61%和1.74%。因此,当前陕西省主栽与后备小麦品种(系)对CYR32和V26的抗性整体水平还有待进一步提高,Yr9分布频率较高,而Yr5、Yr10、Yr18和Yr26分布频率较低,建议在以后小麦育种中减少Yr9的使用,加强利用Yr5和Yr18与其他有效基因聚合培育持久抗条锈病品种。     

223份小麦农家品种田间抗条锈病性评价及抗病基因分子检测

为发掘更多的小麦条锈病抗性种质资源,了解小麦抗条锈病性基因在甘肃省小麦农家品种中的分布状况,选用甘肃省223份小麦农家品种,采用人工接种与自然诱发相结合的方法于2015—2017年进行了连续2个小麦生长季的成株期抗条锈病性鉴定与评价,并利用已知的6个Yr基因分子标记对其进行抗条锈病性基因类型检测。结果显示,在供试的223份小麦农家品种中,成株期表现抗病的有50份,占总数的22.42%,其中表现免疫、高抗和中抗的分别有42、3和5份,分别占总数的18.83%、1.35%和2.24%;有99份品种具有慢条锈病特性,占总数的44.39%。Yr基因分子标记检测结果表明,可能携带Yr26、Yr9、Yr5、Yr10、Yr15和Yr18的小麦农家品种分别有112、8、92、12、77和22份,分别占供试材料的50.22%、3.59%、41.26%、5.38%、34.53%和9.87%;有41份品种未检测到供测的6个抗条锈病性基因。     

甘蔗新品种及主栽品种对褐条病的抗性评价

褐条病是为害甘蔗叶部的重要真菌病害,严重发病田块,一眼望去似“火烧状”,一般减产18％ ～35％,蔗糖分降低15％ ～30％[1].该病于1924年在古巴首次发现[2],至今已有20多个国家报道发生此病,常造成不同程度经济损失[3].在中国,尤其近年,感病品种加上多雨高湿导致褐条病在云南及广西等主产蔗区大面积暴发流行,...     

甘蔗白叶病抗病性鉴定方法的建立与应用

为建立简便高效、致病性稳定和规范实用的甘蔗抗白叶病鉴定方法,推动甘蔗抗白叶病育种,本文从甘蔗材料处理与种植、接种液配制、接种方式、病情调查、分级标准制定等层面对甘蔗抗白叶病鉴定技术进行了系统研究与探索,首次优化创建了简便高效、致病性稳定和规范实用的甘蔗抗白叶病鉴定方法,即种苗喷雾接种法和生长期切茎接种法。种苗喷雾接种法：直接筛选甘蔗白叶病植原体蔗茎榨汁加10倍量无菌水配制接种液,接种液喷洒蔗种,塑料薄膜保湿,接种材料桶栽置于防虫温室培养,接种种植30 d开始调查病株率,按1~5级标准进行抗病性评价。切茎接种法：直接筛选甘蔗白叶病植原体蔗茎榨汁加10倍量无菌水配制接种液,鉴定材料桶栽置于防虫温室培养,株龄6月时切茎用移液枪将100 μL接种液滴入根部切口接种,接种种植20 d开始调查病株率,按1~5级标准进行抗病性评价。两种方法与自然传播相似,接种后发病显著、灵敏度高、重现性好,抗性鉴定结果与田间自然发病相吻合。通过两种接种方法和田间自然发病调查,鉴定明确了10个主栽品种对甘蔗白叶病抗病性,其抗病性真实、可靠,可作为今后甘蔗抗白叶病鉴定标准品种。     

小偃9366抗条锈病基因的遗传分析及分子作图

为了明确小偃9366抗条锈病遗传特点,对小偃9366与铭贤169及其杂交F₁、F₂、F₃和BC₁F₁代进行温室苗期抗条锈性遗传分析,选取400余对SSR引物对接种CYR31的群体进行分子标记,并利用目标基因的侧翼引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种。小偃9366对CYR25的抗病性由1显、1隐2对基因独立控制,对CYR27的抗病性由3对显性基因控制,其中2对基因表现累加作用,对CYR30 和CYR31的抗病性均由1对显性基因独立控制,对Su11-4的抗性由2对隐性基因独立控制。位于2AL上的6个标记Xwmc794、Xwmc455、Xwmc261、Xgwm47、Xgwm294和Xcfd168与抗CYR31基因(暂命名Yrxy9366)连锁,与目的基因的遗传距离分别为10.8、6.5、3.2、4.4、16.0和32.8 cM,将Yrxy9366定位在2AL上。利用Xwmc261、Xgwm47两个引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种,仅5%检测到同源片段。研究表明Yrxy9366是一个新的抗病基因。     

西藏41个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

<正>小麦条锈病是西藏小麦生产的重要病害之一。明确西藏当前主要小麦品种的抗条锈病基因及抗锈特性,对抗源材料的合理布局和利用以及持久抗条锈病品种的选育具有重要的意义。目前,国际上已正式命名了60多个小麦抗条锈病基因,而且这些基因都有可供检测的分子标记,利用分子标记可以快速检测到对应的抗条锈病基因[1]。当前,只有Yr5、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26等基因对西藏乃至全国的条锈菌流行小种有     

小麦品系中梁93444的抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确抗锈品种中梁93444抗条锈基因及遗传特点,用CYR30、CYR31、CYR32对该品种、铭贤169及杂交组合进行遗传分析,用SSR技术对分离家系F_3-3进行PCR扩增和电泳分析。结果显示,中梁93444对CYR30、CYR31的抗病性均由1对显性和1对隐性基因控制,对CYR32由2对显性互补基因控制;F_3-3分离家系对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,该基因暂命名为Yr93444。对F_3-3分离群体进行SSR标记,建立了与该基因连锁的8个标记Xgwm122、Xwmc702、Xwmc644、Xwmc794、Xgwm328、Xwmc455、Xgwm372、Xwmc819,遗传距离分别为38.1、30.7、22.9、15.6、10.0、6.9、3.5和2.8 cM。 应用SSR标记、中国春及缺四体将Yr93444定位于2AL上。系谱分析和SSR分子标记检测表明,该基因是来自中间偃麦草的新抗条锈基因。用与该基因紧密连锁的SSR标记Xgwm372和Xwmc819检测中梁品种和黄淮麦区主栽品种,发现89%中梁品种含该抗病基因,而86%黄淮麦区主栽品种不含该抗病基因,表明该基因应用潜力很大。     

PCR assays for the sugarcane rust pathogens Puccinia kuehnii and P. melanocephala and detection of a SNP associated with geographical distribution in P. kuehnii

Puccinia kuehnii and P. melanocephala cause orange and brown rust of sugarcane, respectively. Puccinia kuehnii has been confirmed in Asia, Australia and recently, the Caribbean basin, whereas P. melanocephala is distributed among the majority of sugarcane growing regions. Differentiating these two economically significant pathogens visually is problematic and limited to material exhibiting mature disease symptoms or spores. Partial ITS1, ITS2 and complete 5·8S sequences were generated from P. kuehnii and P. melanocephala isolates from around the world. PCR primers and dual labelled hydrolysis probes were designed for each pathogen for use in real‐time PCR and optimized using locked nucleic acids (LNA). The primers amplified DNA from their target pathogens and not from other species of Puccinia or fungal species isolated from sugarcane leaves. Optimized real‐time PCR conditions allowed the detection of 0·19 pg of P. kuehnii or P. melanocephala genomic DNA and differentiated the pathogens on sugarcane leaves prior to observing typical symptoms in the field. Primer‐introduced restriction analysis‐PCR (PIRA‐PCR) was used to detect a single nucleotide polymorphism (Pk ITS1 183A>G) in ITS1 of P. kuehnii. Allele 183A was observed in all samples, whereas 183G was detected in 52% of samples from Asia and Australia yet absent from all Caribbean basin samples. Long distance spore dispersal, dispersal through an intermediate location or improper movement of contaminated material could explain the introduction of P. kuehnii to the Western hemisphere. However, the current proliferation of the pathogen in the Americas is limited to isolates which contain only the 183A allele.     

欧洲小麦品种Mega抗条锈病基因的遗传分析及分子标记

 本研究表明欧洲小麦品种Mega对我国小麦条锈病重要流行小种CYR30、CYR31、CYR32、Su-4和Su-14在苗期都具有良好的抗病性。采用小麦条锈菌小种CYR30对Mega与感病小麦品种铭贤169杂交的F₁、F₂和BC₁代及双亲进行苗期抗病性遗传分析,结果表明,Mega对CYR30的抗性由1对显性基因独立控制。采用SSR标记技术对其携带的抗性基因进行分子标记,在237对SSR引物中,发现位于5BL上的2个SSR引物位点Barc232、Wmc640在双亲和抗、感池间能扩增出稳定的特异性片段,与抗病基因连锁的遗传距离分别是3.7cM和8.6cM,暂命名为YrMe。本研究结果为科学利用Mega抗条锈基因培育抗病品种提供了依据。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。