小麦白粉病及其抗性研究进展

本文综述了小麦白粉病的分类地位、形态特征、致病机理、生物防治措施、抗性鉴定、抗性基因的来源与功能、基因聚合育种及抗病基因定位克隆等方面的研究进展,旨在为小麦白粉病的研究和防治提供理论参考。小麦白粉病为白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起的一种世界性病害,是影响小麦生产的主要病害之一。该病为真菌性病害,其致病机理为经过越冬越夏的小麦白粉病菌,在秋季适合条件下进行初侵染,再侵染。目前该病的主要防治手段有生物防治和抗性育种,其中抗性育种最为有效和安全。不同小麦品种抗性不同,所含主效基因也会不同,至今已发现54个Pm的抗性位点,78个抗性等位基因,100多个数量性状位点(QTLs),其中,53个抗性基因定位于普通小麦的A、B、D染色体组上。小麦白粉病菌复杂多变的特性,易导致小麦单个抗病基因抗性的丧失,因此,小麦抗白粉病育种需要不断挖掘新的抗病基因和抗源,选育基因聚合抗病植株,拓宽小麦遗传基础,对于我国小麦抗性育种工作的开展具有积极意义。     

小麦白粉病抗性基因的研究与利用

小麦白粉病是小麦中的一种重要病害,广泛分布于世界各产麦区,造成了小麦产量的重大损失,因此,如何挖掘抗源.提高抗白粉病育种的成效,减轻白粉病的流行、危害,是育种家一直研究的重要问题。本文概述了世界上已鉴定出的19个白粉病抗性基因的来源,携带该基因的有关品种和部分抗性基因的抗性表现及在育种上的应用。其中,P_(m2)、P_(m4)、P_(m6)等抗性基因在我国为高效抗性基因,特别是含有P_(m2)、p_(m6)基因的CI_(12632)、CI_(12633)、TP_(114)等是良好的抗源,有很高的利用价值。本文还论述了小麦抗白粉病育种中的几个问题。     

小麦白粉病抗源材料的有效抗病基因分析

采用携带有不同毒性基因的白粉菌菌株进行苗期接种，通过与已知抗病基因材料抗谱的相似性比较分析，对３０多个小麦抗白粉病材料的有效抗病基因进行了测定，其中１份抗源材料具Ｐｍ２＋６；７份具Ｐｍ４ａ；１０份具Ｐｍ４ｂ；２份具Ｐｍ５；４份与小白冬麦的抗性相同，小白冬麦含有一特定的抗病基因；另外有８份材料的抗谱异于所供试的所有已知基因系，从中可能鉴定出新的抗病类型     

河南小麦新育成品种(系)白粉病抗性鉴定与分子标记检测

利用华北地区流行的白粉菌菌株E09和E20,分别对河南省小麦新品种(系)区域和预备试验参试材料908份(2009—2013年度)和412份(2009—2012年度)进行苗期白粉病抗性鉴定,同时利用与Pm2、Pm4a、Pm8和Pm21基因连锁的分子标记检测相关抗病基因的分布。结果显示,抗E09的材料占21.9%(199/908),抗E20的材料占9.5%(39/412),同时抗E09和E20的材料仅占3.6%(15/412)。在908份供试材料中,580份含有1BL/1RS,占63.9%,含Pm8或新的1RS来源抗白粉病基因;另有2份材料含6AL/6VS来源广谱抗白粉病基因Pm21,8份可能携带Pm2,2份可能含有Pm4a;有6份材料可能含有多个抗白粉病基因。表明河南省近年育成的小麦新品种(系)依然含有对我国白粉菌菌系有效的抗白粉病基因,但抗源遗传基础较窄,部分已经或正在丧失抗性,应加快引进和利用新的多样化抗病基因资源。     

外缘抗病基因在小麦抗白粉病育种中的利用

小麦白粉病 ( Powdery mildew )是由禾布氏白粉菌( Blumelia graminis f. sp.tritici)引起的一种真菌性病害 ,属世界性分布的病害。在我国 ,过去小麦白粉病主要分布在西南地区、长江流域和东南沿海气候湿润的地区。近 2 0多年来 ,随着矮秆品种的推广、氮素化肥施用量的增加和灌溉面积的扩大 ,小麦白粉病的发生面积逐渐增大 ,危害程度加重 ,已成为我国小麦上的主要病害。选育和利用抗病品种 ,是防治小麦白粉病最经济、有效和安全的措施 ,而抗病品种的选育关键在于抗源的不断发掘和有效利用。为此 ,国内外都非常重视对小麦抗白粉病基因及抗源…     

甜瓜白粉病抗源鉴定与抗性遗传分析

在空调温室利用风媒接种方法对从国内外搜集的357份甜瓜种质资源进行了白粉病抗性鉴定，鉴定出69份抗源，其中国外抗源品种有52份；国内种业市场或育种单位搜集的当前推广的品种只有10份抗白粉病；在所鉴定的133份中国薄皮甜瓜和菜瓜地方品种资源中有6份甜瓜和1份菜瓜抗白粉病，表明中国甜瓜地方品种资源中蕴涵着潜在的改良甜瓜白粉病抗性的基因。抗源自交后代抗病株明显多于感病株，初步认为抗源基因的遗传可能表现为显性。     

小麦抗白粉病菌不同生理小种遗传的初步研究

前言小麦白粉病(Erysiphe graminis f.sp.tritici)是大部分麦区发生较重的病害,选育抗白粉病的品种是小麦高产稳产的有效保证。研究抗源的抗性遗传规律,是抗病育种的重要组成部分。据报道,小麦抗白粉病性的遗传主要是单显性遗传,也发现单隐性遗传和双显性基因重叠作用控制的遗传。国内一些单位采     

小麦抗条锈病基因来源及染色体定位的研究进展

条锈病是小麦生产的重要病害之一,选育抗病品种是防治该病最为经济、安全和有效的途径。由于小麦条锈菌具有高度变异性且抗源的单一化,抗病品种抗性很容易丧失。因此,不断发掘新的抗条锈病基因资源,扩大抗源选择利用范围,对中国小麦抗病育种工作极为重要。本研究对已命名的57个条锈病基因进行了总结分析,着重介绍了源于小麦一级、二级和三级基因源的各个抗条锈病基因的来源及其在染色体上的分布,并对条锈病抗源利用方面进行了分析及展望。     

介绍几个小麦白粉病新抗源

作者从1983年起与国际白粉病圃(IWWPMN)合作,四年来共引种鉴定972份新品种(系)。这些材料的亲本多具近缘种属血统,而且是包含多个抗病基因及多个抗源品种的复交产物。在开展抗白粉病筛选的基础上,又进行了抗赤霉病鉴定,并在国内开展多点、多抗、异地鉴定,有些材料还进行了抗性的遗传分析。本文综合多年鉴定结果,介绍7个多抗新抗源,推荐利用。     

小麦白粉病抗源材料抗病基因数量与遗传模式

本文对１２份小麦白粉病抗源材料的抗病基因数量及遗传模式进行了分析。结果表明：廊８３－０１２，ＢＰｍ５、法４２７、法４３９分别含有一对完全显性抗病基因；４４８８、４５１６、４４３２、Ｔ＊ｓｐｅｌｔ－Ａｌｂｕｍ，４７７４的抗性分别受控于一对不完全显性抗病基因；Ｃ３９则含有三对独立遗传完全显性抗病基因。     

长江下游麦区新育成品种(系)3种主要病害的抗性鉴定及抗病基因/QTL的分子检测

小麦赤霉病、白粉病和黄花叶病是长江下游麦区小麦生产的主要病害。本研究对长江下游麦区新育成49个品种(系)的上述3种病害进行抗性鉴定,同时利用与抗赤霉病主效QTL Fhb1和QFhs.crc-2D、抗白粉病基因Pm21以及抗黄花叶病主效QTL QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D连锁的分子标记检测试验品种3种病害抗病基因/QTL组成。结果显示, 49.0%的品种赤霉病抗性达中抗以上, 32.6%的品种对白粉病免疫或抗, 44.9%的品种抗黄花叶病。30.6%和73.6%的试验品种分别含有抗赤霉病主效QTL Fhb1和QFhs.crc-2D,宁麦9号和扬麦158及其衍生品种分别是Fhb1和QFhs.crc-2D的主要载体品种; 28.6%的品种含抗白粉病基因Pm21,镇麦9号和扬麦18及其衍生品种为Pm21的主要载体品种;分子检测含抗黄花叶病主效QTL QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D的品种比例均为24.5%,宁麦9号和苏麦6号及其衍生品种分别是QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D的主要载体品种。宁麦9号和扬麦158衍生品种在小麦抗赤霉病和黄花叶病基因/Q...     

小麦白粉病抗源的现状与建议

小麦白粉病抗源的现状与建议盛宝钦，段霞瑜，周益林（中国农业科学院植物保护研究所北京１０００９４）８０年代，我国小麦育种家采用洛类及山前麦、牛朱特等抗源进行抗条锈育种，由于这些携有黑麦血缘的Ｐｍ８抗白粉病基因，因而选育出兼抗条、叶锈和白粉病的新品种。据...     

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。     

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。     

利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因

规模化定位小麦品种携带的抗白粉病基因对于抗病性种质创新和新品种选育具有重要的意义。本研究采用Illumina Infinium iSelect 90k SNP芯片结合集群分离分析法(bulked segregate analysis,BSA)对36个河南省小麦新品系携带的抗白粉病基因进行了定位。SNP芯片检测表明,在24个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到一个明显富集的SNP峰,表明其可能携带单一主效抗白粉病基因;在其他12个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到多个SNP峰,推测其可能含多个抗白粉病基因。有26个小麦品系在2AL染色体上检测到的SNP数目最多,推测其携带位于2AL染色体上的Pm4b抗白粉病基因。开发出与2AL染色体上抗白粉病基因紧密连锁的分子标记Xwggc116,可用于这些小麦品系中抗白粉病基因的分子检测。研究结果表明高通量SNP分析技术平台可以用来规模化定位小麦品种中的抗白粉病基因,明确了河南省抗白粉病小麦品系中携带Pm2、Pm4b、Pm21和新1BL/1RS易位等有限的抗白粉病基因,抗病基因资源非常狭窄,亟需引进新的多样化抗病基因资源,拓宽遗传基础,培育抗病小麦新品种。     

小麦新种质N95175抗白粉病基因的染色体定位

白粉病是影响小麦生产的病害之一。小麦种质N95175对小麦白粉病免疫,为了定位它所携带的抗白粉病基因的染色体位置,对其苗期白粉病抗性进行了遗传分析。4个感白粉病普通小麦品种与N95175杂交,F1对白粉病均表现高抗,F2抗感分离比例均符合期望比例3 1;21个感白粉病普通小麦缺(单)体系与N95175杂交,F1对白粉病均表现高抗,F2白粉病抗感比例除阿勃6AN×N95175组合偏离期望比例3 1外,其余组合均符合期望比例3 1。结果表明,N95175苗期白粉病抗性由位于小麦6A染色体上的1对完全显性基因控制。     

若干小麦抗白粉病品系的有效抗病基因的测定

采用具有不同毒性基因的白粉菌菌株进行苗期接种，通过与已知抗病基因材料抗谱的相似性比较，对１７个抗白粉病育种品系的有效抗病基因进行了分析，其中３个阿拉拉特小麦杂种后代品系、４个Ｖ．Ｐ．Ｍ系统的杂种后代品系及另外１个杂交组合的后代品系含主效抗病基因Ｐｍ２；４个具有Ｖ．Ｐ．Ｍ或Ｃ３９血缘的品系及另外１个品系含主效抗病基因Ｐｍ４ ｂ；１个品系含Ｐｍ２＋６；２个普通小麦－黑麦６Ｄ／６Ｒ代换系的抗谱相似，且不     

小麦新种质CH1357抗白粉病遗传分析及染色体定位

白粉病是影响小麦产量和品质的一种主要病害。小偃麦衍生品系CH1357对白粉病具有较好的成株抗性,苗期对27个菌株表现为免疫或高抗,是一个高抗白粉病的优异抗源。为了明确其抗白粉病基因在染色体上的位置,对台长29/CH1357和绵阳11/CH1357的F_1、BC_1及F_(2:3)家系进行了遗传分析,并利用分离群体分组分析法(bulked segregantanalysis,BSA)将其初步定位。CH1357的白粉病抗性受1对显性核基因控制,位于染色体5DS,暂命名为PmCH1357。其侧翼连锁标记为Xcfd81和Xbwm8,在2个作图群体台长29/CH1357和绵阳11/CH1357中的遗传距离分别为2.0 cM/11.3 cM和1.5 cM/8.9 cM。PmCH1357与5DS染色体上已报道的其他抗白粉病基因抗谱不同,可能是一个新的抗源。     

小偃麦异代换系抗病基因的鉴定及其SSR分子标记

小偃麦山农87074-557是小麦一长穗偃麦草双体异代换系,它保留了偃麦草的许多优良特性,是小麦抗病育种和遗传改良的基础材料.本文利用接种鉴定法对山农87074-557的抗病性进行鉴定表明:其对白粉病和条锈病均表现免疫,其抗性基因来源于长穗偃麦草,且其白粉病和条锈病抗性均分别受1对显性基因控制.在592对小麦SSR引物中寻找到1个标记Xgwm344120/150与白粉病抗性基因和条锈病抗性基因连锁,推测白粉病抗性基因可能为新基因,条锈病抗性基因可能不同于已定位的抗小麦条锈病基因.     

小麦多基因聚合体YW243的改良与利用

YW243是兼抗白粉、黄矮、三锈5种病害的普通小麦新种质。将其与农艺性状优良的丰产品种进行回交转育，选育出丰产、抗病的小麦新品系CB031、CB032、CB034和CB035。对这些新品系与YW243及回交亲本的抗性、品质、丰产性进行鉴定、比较分析，并用分子标记解析它们抗病性的遗传基础及其决定品质的高分子量麦谷蛋白亚基组成。结果表明，CB031是抗白粉病高产小麦新品系，至少含抗白粉病基因Pm2+6和高分子量麦谷蛋白亚基1, 7+9, 2+12；CB032和 CB034均为白粉病、条锈病免疫的小麦新品系，CB032至少含抗白粉病基因Pm2+Pm4+Pm21、抗条锈病基因YrX 4个基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 2+12；CB034至少含Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+9, 5+10；CB035为免疫白粉病的优质小麦新品系，至少含Pm2+6+Pm21基因和高分子量麦谷蛋白亚基7+8, 2+12。CB031、CB032、CB034和CB035的穗粒性状、千粒重和秆高等农艺性状均较YW243有所改善。YW243是一个优良性状易于遗传、不良性状易于改造的育种亲本，有良好的应用前景。