小麦ARz抗纹枯病的QTL定位研究

纹枯病在我国已成为影响小麦高产、稳产的主要病害之一。为了确定小麦纹枯病抗性基因的位点和数量，本文以单粒传(SSD)方法构建了ARx和扬麦158杂交的F6代重组自交系(RIL)的遗传群体共137个单株，分别在2002和2003年用牙签法和沟带接菌法进行了3次纹枯病抗性鉴定。初步研究结果表明．小麦纹枯病抗性是由主效基因和微效多基因共同控制的。在2D、3A、3B、3D、7D等5条染色体上分析了42个SSR引物．共49个位点．结合回归分析找到10个SSR分子标记。综合本项目组先前分析的48个SSR标记住点．分别对2、3、7同源群使用Map Manager QTXbl7建立了14条连锁区段，并用区间作图法检测到与小麦纹枯病抗病相关的6个QTLs，位于2D、3D、3B和7D上．单个位点可分别解释表型变异方差的9．0％、7．0％、7．0％、9．0％、14．0％和8.0％。初步认为在7D上有一个抗小麦纹枯病的主效QTL。     

小麦纹枯病抗性QTL分析

小麦纹枯病是世界性的小麦重要病害之一,培育和使用抗病品种是减轻纹枯病危害最经济和有效的手段。为了挖掘更多的小麦纹枯病抗性QTL用于小麦标记辅助育种,本研究构建了CI12633和扬麦158重组自交系群体,采用二代测序方法开发SNP分子标记,并对群体中的94个家系进行基因型分析,构建遗传连锁图;采用牙签接种和病麦粒接种的方法鉴定重组自交系群体纹枯病抗性,进而对小麦纹枯病抗性QTL进行定位。结果显示,构建的遗传连锁图包含3 355个分子标记,遗传距离为2 510.66 cM,共有31个连锁群,均能分配到相应的染色体;在5A(2)、6A、1B、2B、3B、4B、5B、6B(2)、7B、1D、2D(2)、4D和7D染色体共发现16个与小麦纹枯病抗性相关的QTL,单个QTL可解释9.0%～26.8%的表型变异;除了7B染色体的QTL来源于感病品种扬麦158,其余QTL均来自抗病品种CI12633;3B、7D和5A(Chr5A_564101963)染色体的QTL与已有报道一致,其余均为新发现的QTL。发现的QTL和紧密连锁分子标记为今后小麦抗纹枯病分子标记辅助育种以及抗纹枯病基因的克隆提供帮助。     

三个小麦赤霉病抗源的抗性QTL定位

为寻找小麦赤霉病抗性基因及可用于分子标记辅助育种的抗性连锁标记．对中国的三个小麦赤霉病抗源苏麦3号、望水白和宁894037进行了抗性QTL的定位研究。SSR、AFLP分析与QTL分析结果表明,尽管三个抗源的来源和遗传背景并不同,但均在3B染色体短臂上发现抗性主效QTL,不同遗传群体所获得的QTL位点所处的染色体区段略有差异,位于QTL两翼的SSR标记也有所不同。苏麦3号的赤霉病抗性主效QTL位于3B染色体上的标记区间Xgwm533～Xgwm493内;宁894037的抗性位点分布于3B和6B染色体上。分别定位于标记Xgwm493～Xbarcl33和Xgwm644-Xgwm518之间;望水白的抗性主效QTL也位于3B染色体上．定位于标记Xgwm493～Xbarc147之间。微效QTL由于遗传群体的不同,分别住于1B、3B和2A染色体上。研究还表明,寻找抗性QTL在3B染色体以外的新抗源十分必要。     

小麦抗赤霉病主效QTL的聚合效应分析

为了明确小麦抗赤霉病主效QTL的抗病效应,基于分子标记辅助选择,将来源于抗病品种苏麦3号的Fhb1、Fhb2和望水白的Fhb4、Fhb5回交导入感病品种矮抗58中,构建出30个不同QTL组合的株系,分别采用单花滴注和喷洒孢子悬浮液接种法,对其开展抗侵入、抗扩展和综合抗性鉴定。结果表明,携带Fhb1和Fhb2的株系表现出显著的抗扩展能力,Fhb1的效应显著高于Fhb2,但二者都没有抗侵入效应;携带Fhb4和Fhb5的株系表现出明显的抗侵入性,二者累加后效应更显著,但均没有明显的抗扩展能力;不同抗性类型的QTL聚合后,其综合抗病性比单个QTL更显著。说明在育种中,将不同抗性类型的QTL聚合后比单个QTL的抗赤霉病效果更佳。     

偃展1号×内乡188群体抗小麦赤霉病QTL分析

为给黄淮麦区小麦抗赤霉病育种提供新的抗性资源,以偃展1号/内乡188小麦重组自交系群体为材料,在田间充分发病的情况下,进行连续两年小麦赤霉病抗性鉴定,并通过复合区间作图,分析群体小麦赤霉病抗性的加性QTL、上位性互作及与环境的互作效应。结果表明,两年间亲本偃展1号、内乡188赤霉病抗性差异显著,群体间赤霉病病情指数变幅分别为0.16~0.70和0.26~0.90。对两年赤霉病抗性鉴定结果进行联合分析,检测到5个加性抗性QTL,1对上位性互作QTL,分别解释表型变异的32.39%和3.05%,环境互作很小(1.88%)。在5个加性QTL中,QFHB.caas-5D和QFHB.caas-4D对变异的解释率较大。群体199个家系中,共筛选到19个赤霉病抗性较好且稳定的家系。上述结果对于加快我国黄淮麦区小麦赤霉病抗性育种具有重要的意义。     

地方小麦品种贵协3号赤霉病抗性QTL的定位与效应鉴定

为明确抗填料霉病地方小麦品种贵协3号的赤霉病抗性遗传基础,利用感赤霉病品种绵麦96-5及其构建的含有196个株系的双单倍体(doubled haploid,DH)群体为材料,于2018和2019年分别在江苏南京和四川绵阳对赤霉病严重度进行调查,并利用55K DArT基因芯片技术构建的遗传图谱进行QTL定位。结果表明,所构建的遗传图谱覆盖小麦全基因组,图谱全长15 195.8 cM,平均图距10.6 cM。利用复合区间作图法共检测到3个抗赤霉病QTL（QTL-FHB.GX-2B、QTL-FHB.GX-5B和QTL-FHB.GX-7A）,分布在2B、5B和7A染色体上,抗性等位基因均来自于抗病亲本贵协3号,可解释1.2%~1.5%的表型变异,说明贵协3号的赤霉病抗性是多个微效基因/QTLs的累加效应。     

小麦“N553×扬麦13”RIL群体小穗密度、株高及赤霉病抗性QTL分析

为了发掘新的抗赤霉病基因,以抗赤霉病新种质N553与扬麦13构建的包含184个家系的重组自交系(RILs)为材料,利用217对在双亲间具有多态性的分子标记构建遗传连锁图谱,利用该图谱对小穗密度、株高及赤霉病抗性进行QTL检测,并分析了小穗密度及株高与赤霉病抗性的相关性。结果表明,本研究共检测到5个赤霉病抗性相关QTL,其中1个效应较大的QTL位于2D染色体上,位于标记wmc18-cfd233之间,可解释8.17%~11.42%的表型变异;在3B染色体短臂上检测到1个QTL,位于标记barc102-gwm533之间,可解释5.33%~42.96%的表型变异。QFhb.jaas-2DS与QFhb.jaas-3BS聚合可显著增强小麦赤霉病抗性。另外3个QTL贡献率小于10%,分别位于染色体2B、3B、4A上。检测到与小穗密度相关的QTL有1个,位于3B染色体上,可解释5.36%~6.08%的表型变异。检测到与株高相关的QTL有5个,分别位于染色体4A、7A、5B、6B上,可解释5.2%~8.93%的表型变异。小穗密度与赤霉病抗性呈正相关,株高与抗扩展抗性无相关性,与抗侵染抗性呈负相关。结合以上QTL检测及相关性分析结果可知,QFhb.jaas-3BL可能不是赤霉病抗性位点。因此,包括QFhb.jaas-3BL在内的贡献率小于10%且仅在单一环境下检测到的3个赤霉病抗性相关QTL需进一步进行多年多点试验。     

小麦抗赤霉病育种研究进展

小麦赤霉病是中国南方麦区,尤其是长江中下游麦区的一种严重病害。系统阐述了我国在小麦赤霉病症状及其生理特征分化、种质资源筛选和鉴定、抗性机制、抗病基因的分子标记和克隆及抗病育种等方面的最新研究进展,探讨了目前小麦抗赤霉病育种中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。充分利用现有抗源、大力开拓新的赤霉病抗源、改进抗赤霉病性的鉴定方法、传统杂交育种技术与现代生物技术相结合等措施,将有助于进一步提高小麦抗赤霉病育种的成效。     

小麦成熟期QTL定位与分析

小麦成熟期对粮食周年丰产具有重要的决定作用。为了给小麦分子标记辅助育种提供可用的分子标记,本研究以人工合成六倍体小麦(Turtur)和T.spelta L.衍生系(Bubo)为亲本创制的包含186个家系的RIL群体(F6)为材料,构建了包含5 301个标记(4 120个DArT标记、621个SNP标记和560个传统DArT标记),总长为2 464cM的遗传连锁图谱,利用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法对在3年4点环境下的成熟期性状进行QTL检测,在LOD2.5水平下,共定位到15个QTL,分布于小麦的1A、2B、2D、3A、4A、4B、5B、7A和7B染色体上,可解释4.42～12.67的表型变异。其中在1A染色体上控制小麦成熟期的QTL贡献率最大;4B染色体的1215714-1068877F0-44CG区间内3年3点均检测到的QTL与1215714标记遗传距离为0.01cM,近乎共分离,为下一步分子标记辅助选择的精准性提供了坚实的基础。     

小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析

为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响,培育抗赤霉病小麦新品种,以自主创制的13个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料,利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术,鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。结果表明：（1）品系Xn12-2和Xn13-2对赤霉病表现为抗,平均病小穗率为11.5%和13.4%,严重度为1.9;其余11个品系表现中抗,平均病小穗率均小于30%,严重度均小于3.0,其中4个品系（Xn12-2、Xn10-2、Xn12-3和Xn12-7）兼抗条锈病;（2）参试新品系的越冬抗寒性较好,株高较矮（67~82 cm）,穗较长（9.6~11.3 cm）,千粒重高（39.2~50.2 g）;（3）11个品系携带有苏麦3号的Fhb1基因,部分品系兼具苏麦3号的Fhb2、Fhb5或QFhs.crc-2DL位点的优异等位变异。综上所述,参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性,其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求,可作为小麦抗赤霉病改良的材料。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

黄淮麦区71个小麦品种的赤霉病抗性与基因型分析

为筛选出黄淮麦区抗赤霉病优异品种(系),以黄淮麦区71个主栽小麦品种(系)为材料,于2016-2017和2017-2018两年度采用单花滴注接种的方法,以苏麦3号、郑麦9023、淮麦22和济麦22分别作为抗、中抗、中感和感赤霉病对照品种,在赤霉病重发病区扬州对供试品种(系)进行赤霉病抗性鉴定,同时利用与抗赤霉病基因位点...     

小麦纹枯病研究现状、问题与展望

近20年来小麦纹枯病危害有普通加重的趋势，对小麦高产稳产构成了严重威胁。本文从小麦纹枯病的病原、发生规律、危害损失、抗性遗传、抗病机理、抗源筛选以及防治技术等方面，介绍了小麦纹枯病研究中的主要研究进展，以及存在的主要问题即缺乏简便可行的抗性鉴定技术、稳定高抗抗源和有效研究手段，提出了运用复交、近缘杂交、诱变等方法创造新抗源，利用分子生物技术进行遗传研究和辅助抗病育种的研究策略。     

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2～3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。     

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

小麦纹枯病化学防治药剂的筛选

为了筛选小麦纹枯病的高效防治药剂,对多种化学药剂进行了室内毒力测定、盆栽试验和田间防效试验.室内毒力测定结果表明,烯唑醇、井冈霉素、敌力脱、适乐时对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealia)抑菌效果较好,EC50均小于1 mg/kg;敌萎丹、立克秀、甲基托布津、扑力猛、五氯硝基苯、三唑酮和退菌特对小麦纹枯病菌也有较好的抑菌效果,EC50均在10 mg/kg以下.盆栽试验结果表明,21%复方适乐时FS1 : 500包衣和2.5%适乐时FS 1:500包表处理防效最好,分别达到84.23%和83.52%;其次为12.5%烯唑醇WP 1 : 625拌种和2%立克秀WS 1 : 500拌种,为81.49%和77.23%;3%敌萎丹FS 1:500包衣、2.5%扑力猛FS 1:500包衣、15%三唑酮WP 1:500拌种和20%井冈霉素SP 1:500拌种也有较好的防效,平均防效均大于60%.大田试验结果表明,返青期3%敌萎丹FS 1:500包衣和12.5%烯唑醇WP 1:625拌种防效最好,防效分别为55.43%和51.51%;收获期白穗率调查结果发现,12.5%烯唑醇WP 1:625拌种防效最好,达84.63%;其次为3%敌萎丹FS 1:500包衣和15%三唑酮WP 1:500拌种,防效分别达到73.36%和72.31%.收获期产量调查结果表明,3%敌萎丹FS 1:500包衣、21%复方适乐时FS 1:500包衣和2.5%适乐时FS 1:500包农处理增产效果较好,分别达到13.81%、12.34%和11.50%.从防治效果和增产效果综合考虑,敌萎丹、复方适乐时、适乐时是较好的种子处理剂.