小麦抗赤霉病遗传育种研究进展及思考

小麦赤霉病是世界性病害,严重危害小麦生产,已成为我国粮食安全的重大威胁.国内外在小麦赤霉病抗源筛选、抗病基因发掘与克隆及抗赤霉病育种等方面取得重大进展.从抗赤霉病早期遗传研究、抗病基因/QTL挖掘、基因/QTL效应研究和抗病基因克隆等方面回顾了抗赤霉病遗传研究进展,并对基于表型选择和分子标记辅助的抗赤霉病育种成就进行了总结.在分析现有普通小麦抗源和外源抗性材料的育种利用局限的基础上,针对性地提出3点建议:一是加强对已育成和推广品种的抗性鉴定,筛选其中的抗病品种进行抗病基因研究;二是利用抗病基因的加性效应聚合现有品种携带的不同抗病基因,减少抗病基因与不利农艺性状的连锁累赘,培育抗赤霉病高产品种;三是加大外源基因的发掘、改造和利用.     

中国小麦抗赤霉病育种研究进展

小麦赤霉病是中国南方麦区,尤其是长江中下游地区的一种严重病害。文章系统阐述了中国在小麦抗赤霉病种质资源筛选、抗性遗传、抗性与其它农艺性状的相关、抗性机制和抗病育种等方面的最新研究进展。尽管在小麦及其亲缘植物中还未发现免疫类型,但不同小麦品种间的抗性存在显著差异。小麦抗赤霉病性表现为数量性状的遗传特征。不同抗源之间抗病基因的数目和所涉及的染色体也不同,彼此可以杂交重组。抗性与农艺性状之间不一定存在必     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是全球性的小麦病害,也是为害中国小麦生产的主要病害之一,尤其是长江中下游冬麦区,应用抗病品种是减轻小麦赤霉病危害的有效手段。本研究试图建立适宜南方麦区的小麦细胞工程、分子标记辅助选择与常规育种相结合的抗病育种体系,提高小麦赤霉病抗性改良效果。运用诱导体细胞无性系变异和DON毒素突变体的诱导与筛选;异源杂种幼胚培养;花药培养和染色体消失等单倍体诱导技术等创造抗赤霉病新种质,选育抗病新品种(系)。并运用分子作图,对主要抗源苏麦3号、望水白等进行赤霉病抗性分子定位和筛选,寻找与其紧密连锁的分子标记,为小麦抗赤霉病标记辅助选择提供有效标记。建立和完善小麦体细胞无性系变异诱导技术和单倍体诱导技术;创造出一批赤霉病抗性强而稳定,丰产性优良的新抗源;育成了生抗1号、生抗2号和生选3号、生选4号共4个高产、抗赤霉病小麦新品种;对望水白,苏麦3号和宁894037等主要抗源进行QTL定位,并获得了与赤霉病抗性连锁的分子标记,并对3BS主效QTL区域的相关标记在育种群体中的辅助选择进行了比较验证,初步建立了抗赤霉病分子标记辅助选择体系。20多年的实践表明:①运用生物技术与传统育种技术相结合,可以缩短新品种育成年限,提高抗...     

小麦抗赤霉病遗传动态与选育技术探讨

小麦赤霉病是温暖潮湿地区普遍发生的真菌病害，在我国长江中下游麦区尤为严重。我们自70年代后期就着重进行抗赤霉病品种杂交的选育，先后对抗病品种的遗传源及遗传动态、抗病性与植株性状的相关性以及抗病品种的特点与类型等方面进行了试验分析。     

我国改良小麦品种抗赤霉病性的来源与抗赤霉病性改良中的问题

 从3万多份小麦材料的抗赤霉病性鉴定及主要抗赤霉病品种的系谱分析中发现，我国改良小麦品种的抗赤性最初起源于中度感病品种。其中，最主要的是一些中度感病的意大利品种和我国地方品种。70年代以来，抗赤性来源几乎局限于意大利品种Mentana、Funo和我国地方品种台湾小麦等几个基因型，以致80年代我国抗赤育种没有取得新的突破。因些，很有必要广泛开拓和利用新抗源。抗赤性的选择应当在低世代和人工诱发病害流行的条件下进行，把抗赤性分为O、HR、R、MR、LR、S和HS更合理。     

小麦品种对赤霉病抗扩展性的遗传研究

本研究采用单花滴注法接种,以病小穗数为统计单位,对一个感病品种和6个抗病品种杂交取得的各F_1、F_2、B_1、B_2以及其P_1和P_2进行了抗性调查,研究了这6个小麦品种抗赤性的遗传,结果表明:6个抗性亲本抗性由强到弱的顺序为繁60096、苏麦3号、宁7840、翻山小麦、龙79B—1165和克80F_3—119,抗病性以加性效应为主,显性效应不可忽视,互作效应不重要,抗病性呈部分显性,抗感亲本之间存在3～4对基因之差异。病小穗数与潜伏期有显著负相关,与日增率及小穗密度有显著的正相关与潜伏期、穗密度的直接贡献较大。     

小麦主要农艺性状对赤霉病抗性的影响

[目的]研究小麦主要农艺性状对赤霉病抗性影响关系,为抗赤霉病育种提供参考。[方法]进行了以苏麦3号×安农2号和望水白×安农8455 2个重组自交系群体多年的农艺性状与抗赤霉病扩展和侵染的相关性分析。[结果]在不同年度间,小麦赤霉病侵染和扩展的病小穗率与株高呈显著负相关;与穗下节间长度也呈负相关,但相关显著的年份较少;与小穗数在多数情况下无显著性相关。赤霉病侵染的病小穗率与小穗密度呈显著正相关。穗长与赤霉病抗性相关显著性不稳定。[结论]小麦农艺性状对赤霉病抗性影响因试验材料、方法及环境而不尽相同。小麦赤霉病遗传和表现复杂,在育种过程中可将适中的株高、小穗密度和穗长等作为初选性状,实现综合性状协调,提高抗赤霉病育种效率。     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...     

小麦赤霉病主要抗源抗赤霉病基因分子标记及其应用研究进展

小麦赤霉病是小麦生产中的重要病害,由于其抗性属数量性状遗传,易受环境影响,抗性改良进展缓慢,分子标记辅助选择被认为是提高抗性改良效率的有效途径。综述了苏麦3号、望水白及其它小麦抗源材料分子标记的研究进展,探讨了小麦赤霉病分子标记现状及辅助育种改善赤霉病抗性的应用前景。     

大麦品种赤霉病抗性鉴定

赤霉病是一种重要的流行性麦类作物病害,主要是由玉蜀黍赤霉[Gibberrella zeae (Schw) Petch]引起.大麦在整个生长阶段都可受到侵染,导致苗腐、穗腐、茎基腐、秆腐,以穗腐的危害最大.     

分子标记在小麦抗赤霉病辅助育种中的应用

本研究探讨了与小麦抗赤霉病QTL紧密连锁的SSR标记Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a在育种早代材料中辅助选择的有效性。结果显示:虽然不同的育种世代具有最高选择效率的标记或标记组合不一样,但是Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a三标记一起的选择效率在F3和F4的筛选中均较高。建议小麦的抗赤霉病分子标记辅助育种选用Xbarc 133、Xgwm 493、Xgwm 533 a三标记一起进行筛选。     

两个小麦遗传群体不同年份和地点赤霉病抗性鉴定与比较

通过对两个小麦遗传群体 (“望水白”/“Alondra”和“苏麦 3号”/Alondra)在南京、苏州、建阳、武汉 4个地点连续两年 (1999～ 2 0 0 0年 )的抗赤性鉴定资料分析发现 ,抗、感性稳定品种的抗赤性以及遗传群体内个体抗、感趋势和病小穗率的频率分布均较一致。但无论是同一年份的不同地点间 ,还是同一地点的不同年份间 ,遗传群体内个体抗赤性的相关系数极小。这使小麦抗赤性分子标记的QTL分析受到影响。文章对抗赤性鉴定方法和抗赤性评价问题进行了讨论 ,提出了用于抗赤性分子标记分析的抗赤性方法的建议     

小麦赤霉病抗源鉴定研究进展

综述了小麦和小麦近缘属对赤霉病抗性鉴定的研究进展,对抗性位点以及与抗真菌性病害相关的外源基因在小麦赤霉病抗性育种中的应用进行了阐述,并对其应用前景进行了展望。     

小麦内生菌对小麦赤霉病菌的抑制活性

从健康小麦植株内共获得98株内生菌。采用抑制菌丝生长速率法初筛出6株菌株发酵液对小麦赤霉病菌菌丝生长有抑制作用,进一步通过离体和活体生物活性测定方法,系统研究该6株菌株对小麦赤霉病的生物活性。结果表明,JY2001-4和JY2001-10菌株发酵液对小麦赤霉病有很好的防治效果。穗部活体试验中,JY2001-4和JY2001-10发酵液对小麦赤霉病的保护效果分别为83.33%和86.67%,治疗效果分别为73.33%和78.33%;田间药效试验中,JY2001-4和JY2001-10发酵液对小麦赤霉病的保护效果分别为60.49%和67.34%,治疗效果分别为53.01%和55.33%。     

转Hpa110-42小麦分子鉴定及赤霉病抗性功能评价

【目的】筛选出抗赤霉病转Hpa110-42小麦植株,为抗赤霉病小麦新品种的选育提供材料。【方法】以转Hpa110-42小麦T2植株和受体扬麦158为供试材料,通过PCR、Southern blotting、RT-PCR等分子技术进行外源基因的整合与表达检测,并采用单花滴注法鉴定转基因小麦的赤霉病抗性,同时探讨其抗性生理。【结果】经分子检测证明,外源Hpa110-42以1—3个拷贝整合到小麦基因组中并能够稳定遗传,在转录水平上也能正常表达。赤霉病抗性鉴定表明,株系T2-17、T2-15、T2-68、T2-44和T2-36的平均病小穗率极显著低于扬麦158。除T2-17外,其余株系的平均病小穗率极显著高于苏麦3号,均未达到苏麦3号的抗性水平。T2-17株系平均病小穗率显著低于T2-15、T2-68和T2-44,极显著低于T2-36、T2-11和T2-20株系。抗性生理分析显示,接种赤霉菌孢子后,所有植株的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性均上升,但转基因高抗植株比扬麦158上升更快,而感病株上升相对缓慢;尽管可溶性蛋白含量呈下降趋势,但转基因植株的高抗植株始终高于其它株。β-1,3-葡聚糖酶活性和可溶性蛋白含量与赤霉病抗性等级值呈极显著负相关。【结论】外源Hpa110-42整合到小麦基因组中,能稳定遗传并正常表达,正向参与了小麦赤霉病抗性调控,获得了抗赤霉病转Hpa110-42小麦植株。