小麦品种赤霉病抗性的遗传研究

利用8个不同抗性小麦品种双列杂交的F1及其亲本,以赤霉病病粒率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,参试品种间存在3～4对赤霉病抗性基因的差异,苏麦3号、宁麦9号和扬麦158具有较多控制赤霉病抗性遗传的显性基因,对于减少它们杂交后代的病粒率有较高的一般配合力。小麦赤霉病抗性符合加性-显性模型。赤霉     

宁麦9号及其衍生品种的赤霉病抗性分析及抗性溯源

针对小麦赤霉病抗性,利用与3个抗扩展性QTL位点、1个抗侵染性QTL位点和1个控制低毒素积累的QTL位点紧密连锁的11个分子标记,对中抗赤霉病小麦品种宁麦9号及其10个衍生品种进行抗性溯源,同时利用单花滴注、病麦粒接种和ELISA方法分别进行赤霉病抗扩展、抗侵染和低毒素积累抗性进行鉴定。结果表明,宁麦9号拥有抗扩展性主效QTL位点Fhb1和Fhb2,其赤霉病抗性来源于亲本扬麦6号。10个衍生品种中,生选4号与宁麦9号的遗传背景高度相似,扬辐麦4号与宁麦9号的遗传相似系数最小。宁麦衍生系的抗扩展与低毒素积累抗性相关性较高,但抗侵染性受环境影响较大,表现更为复杂。不同衍生品种的抗扩展性有差异,但总体毒素含量水平较高。衍生品种宁麦13抗性位点数多于宁麦9号,且赤霉病抗性水平最高,与宁麦9号均可作为抗性亲本直接应用于小麦抗赤霉病育种。本研究为今后赤霉病抗性基因的进一步研究和小麦抗赤霉病分子育种提供理论参考。     

啤酒大麦品种的抗赤霉病基因的分子标记多样性

赤霉病是由镰刀菌(Fusarium spp.)引起的世界性病害,大麦感染赤霉病后,不仅减产严重,而且病菌产生的毒素污染籽粒后会使啤酒酿造品质变劣,还会对人畜健康产生危害。遗传改良是控制赤霉病的最有效措施。为了明确长江中下游地区啤酒大麦品种的赤霉病抗性及其与国外主要抗源赤霉病抗性基因的遗传关系,选择了12个啤酒大麦栽培品种或育种品系、5个国外引进的赤霉病抗源,以2个感病品种为对照,进行赤霉病抗性鉴定,以均匀覆盖基因组的分子标记对品种型基因型分析数据为基础探讨品种间的遗传关系,依据已报道的大麦赤霉病抗性QTL的连锁标记,比较抗性品种的抗性基因的遗传多样性。结果表明,供试的啤酒大麦品种具有良好的赤霉病抗性,优于国外引进的抗源;以平均遗传相似系数0.51为阈值,19个大麦品种可以分为国外引进品种与国内品种2大类群,表明国内大麦品种与引自于其他国家的大麦品种存在较明显的遗传差异,本地区的抗感品种可归于不同亚类群。11个抗病品种携带1-3个与已知抗性QTL一致的位点,检测到的QTL位点多少与赤霉病抗性无明显相关性,说明本地区抗赤霉病品种可能存在多个新的抗病基因,是啤酒大麦抗赤霉病育种的优异材料。     

抗赤霉病小麦新品种扬麦18的选育研究

小麦赤霉病是世界范围灾害性小麦病害。为了培育和推广抗赤霉病小麦品种,解决赤霉病对长江中下游地区小麦生产的危害。通过高产育种和抗赤霉病育种技术路线有机结合,运用“综合性状协调点”的观点,培育出了综合性状优良,多年表现既高产稳产又抗赤霉病（MR-R）小麦品种扬麦18,在生产上大面积推广应用。该品种的育成与推广应用初步实现了小麦抗赤霉病育种目标。     

基因聚合选育抗赤霉病小麦新品系百农4299

小麦赤霉病是一种严重危害小麦生产的真菌性病害,其抗性由多基因控制,抗性机制复杂。type Ⅰ(抗侵入)和type Ⅱ(抗扩展)是小麦抵御赤霉病侵害的2种最主要抗性类型。在抗赤霉病育种中兼顾2种抗性,对于保证生产上抗性的稳定和持久有着重要意义。在前期研究中,作者所在课题组从小麦地方品种望水白中克隆了抗赤霉病扩展的主效QTL Fhb1,精细定位了Fhb4和Fhb5,获得了功能性/紧密连锁的分子标记。本研究利用这些标记,以小麦品系NMAS022作为供体亲本,现代小麦品种百农4199作为受体亲本,通过分子标记辅助回交育种方法选育成了聚合望水白Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦新品系百农4299。与百农4199相比,百农4299在2年的田间试验中type Ⅰ抗性至少增加了73%～74%, type Ⅱ抗性至少增加了83%～88%(以病小穗数计),并且产量潜力也得到了提高。上述结果证明了通过分子标记辅助选择聚合不同类型抗赤霉病QTL以提高小麦赤霉病抗性的可行性。抗赤霉病小麦品系百农4299有望成为一个新的抗赤霉病小麦品种。     

抗赤霉病主效QTL Fhb5紧密连锁分子标记的开发及其在小麦分子育种中的应用

赤霉病是世界范围内小麦生产的严重病害。起源于我国江苏溧阳的望水白是世界公认的少数几个小麦赤霉病抗源之一。Fhb5是望水白的抗赤霉病侵入主效QTL。为获得与Fhb5紧密连锁的分子标记,本研究利用BAC文库序列信息设计引物,获得了2个与Fhb5紧密连锁的分子标记WGRB0805和WGRB0950。利用这两对标记进行Fhb5区间的前景选择,同时选用均匀分布于基因组的98对SSR标记进行背景选择,将Fhb5导入到不同遗传背景的品种中,显著提高了品种的赤霉病抗性。该标记的发掘增加了与Fhb5紧密连锁的分子标记的数量,为利用分子标记辅助选择培育抗赤霉病小麦品种提供了新的可利用标记。     

山西省小麦品种(系)对赤霉病的抗性鉴定

以24份山西省小麦主推品种和51份山西省2015—2016年度冬小麦区域试验品种为材料,利用单花滴注方法,进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,不同品种间赤霉病抗性存在很大差异,病小穗率变幅在5.0%~100.0%之间。参试品种中没有高抗赤霉病的品种,其中主栽品种仅长麦251表现中抗,占比为4.2%;区域试验品种中临麦7006、京麦1768和圣麦116等11个品种表现中抗,占21.6%,整体赤霉病抗性水平有待于改进。探讨了赤霉病鉴定方法和山西省小麦抗赤霉病育种的策略。     

黄淮麦区部分小麦品种抗赤霉病评估

本研究对黄淮麦区86个小麦品种进行了抗赤霉病评估。由结果看出某些品种有较好的抗性,并发现小麦抗赤霉病机制极为复杂。提出了今后该区小麦品种选育和布局的建议及进一步研究品种抗赤霉病机制的必要性。     

小麦抗赤霉病性的生化研究及其机制的探讨

本研究测定了13个抗赤霉病有明显差异的小麦品种的病小花数、超氧化物歧化酶（SOD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性，以及胆碱、总酚、水溶性蛋白、黄西酮和木质素的含量。结果表明：健株的SOD活性与小麦抗赤霉病性呈极显著正相关，与胆碱含量呈极显著负相关，可作为小麦遗传育种中抗病性鉴定的参考指标；接种24小时的PAL活性     

小麦赤霉病抗性与农艺性状的相关性分析

该研究采用我省6个小麦主栽品种与9个优良亲本按6×9不完全双列杂交配制54个组合,分别对杂种F_1和亲本的5个产量性状和3个抗性指标进行多种遗传相关分析。结果表明:1、株高与抗性指标的遗传、加性、和表型相关系数在-0.585～-0.885之间,均达到显著和极显著水准,并在遗传相关中以加性成分为主。2、单株产量性状与抗性指标大多呈负向加性、显性、遗传、和表型相关。但几乎都不显著,即抗性和产量并不矛盾。3、病粒率与病情指数的遗传、表型相关,以及遗传相关中的加性、显性相关均呈极显著正相关,但两者与病穗率这一指标的遗传相关未能达到显著水平。小麦抗赤霉病的性状鉴定以前两项较合理,病穗率仅为参考指标,这也符合小麦赤霉病的抗性以抗扩展为主的理论。     

宁麦9号对其衍生品种的遗传贡献

宁麦9号是江苏省农业科学院选育的优质弱筋专用小麦品种,具有高产、稳产和广泛的适应性及抗小麦黄花叶病、赤霉病等特点,近年来已成为江苏淮南麦区小麦育种的重要亲本。为了解宁麦9号对新育成小麦品种的遗传贡献,利用170对SSR引物,对宁麦9号及其9个衍生品种进行全基因组扫描分析。共检测到471个等位变异位点,每对引物可检测1~6个,平均2.8个。UPGMA聚类分析表明,扬麦18与宁麦9号遗传距离最小,扬辐麦4与宁麦9号遗传距离最大。遗传相似系数表明,在人工选择的作用下,这些以宁麦9号为亲本育成品种的遗传背景一半以上来自宁麦9号。宁麦9号等位变异在其衍生材料中的分布比例因品种而异,且不同染色体间差异较大,但相同位点的等位变异比例在A、B、D染色体组间相近。全基因组SSR扫描分析发现,10个标记位点在宁麦9号和由其选育的9个新品种具有完全相同的扩增带型,其中9个位点与重要农艺性状相关,或与控制优良性状的基因紧密连锁。将宁麦9号与主要弱筋小麦生产品种宁麦13（宁麦9号系选）进行基因组比较,两者遗传相似系数达0.732,说明宁麦13与宁麦9号遗传背景高度相似,而且两品种在蛋白质含量和抗赤霉病位点相关标记位点高度一致,这一结果可以部分解释宁麦13同样具有的抗赤霉病与优质弱筋的优点。     

基因型和环境对小麦赤霉病抗性的响应及其对千粒重的影响

为探究基因型和环境对小麦赤霉病抗性表达的响应,分析赤霉病与千粒质量间的关系并筛选抗(耐)赤霉病小麦种质,以不同遗传背景的72份小麦品种(系)在自然鉴定条件下对其赤霉病病粒(率)和千粒重进行研究。结果表明,不同小麦品种(系)间赤霉病病粒率变幅为0.08%~26.13%,铜陵点病粒率27.93%阜南点病粒率(2015年度)6.86%阜南点病粒率(2014年度)3.38%;不同来源小麦品种赤霉病病粒率依次为河南山东安徽江苏北方部分省(市)南方部分省(市),平均病粒率分别为16.38%、15.73%、12.03%、9.59%、7.02%和0.80%;千粒重与赤霉病病粒率呈极显著负相关(R2=0.317 6**),病粒率越高,千粒重越低。初步筛选出尧麦18、扬麦158、扬辐麦5242、镇麦168、瑞华168、明天0402,早丰525、皖科06725、安09174、先麦10号、豫麦18-99、益科麦5号、安0817和浩麦1号14份可供沿淮、江淮地区小麦赤霉病抗性育种利用的种质。     

小麦梭条花叶病抗性的遗传研究

本试验选用17个高抗品种、 9个高感品种随机组合进行杂交, 通过对F1、 F2和部分BC1、 BC2的抗感鉴定结果以及F3代的追踪分析, 研究了小麦品种对小麦梭条花叶病的抗性遗传规律。 结果表明, 小麦品种对小麦梭条花叶病的抗性为细胞核遗传, 这一性状受多对显性基因的控制, 不同品种含有其中的一对或两对或三对, 大多数品种     

利用"永久F2"群体定位抗赤霉病QTL

为了研究抗赤霉病侵染性的遗传, 利用感赤霉病品种南大2419和抗赤霉病品种望水白杂交单粒传获得的重组自交系群体132个株系间的随机配对组合, 构建了一个包含198个株系的“永久 F2”群体。通过两年抗侵染田间试验和QTL作图, 定位了6个抗侵染QTL, 其中抗性等位位点源于望水白的Qfhi.nau-4B和Qfhi.nau-5A以及源于南大2419的Qfhi.nau-2B的效应较为稳定。Qfhi.nau-4B和 Qfhi.nau-5A的效应较大且以加性效应为主, 前者存在部分显性基因效应。此外, 还检测到4对显著的互作位点。这些结果进一步说明赤霉病抗性遗传的复杂性, 同时也表明在利用望水白进行抗赤霉病育种时早代选择抗侵染性是可行的。     

利用“永久F2”群体定位抗赤霉病QTL

为了研究抗赤霉病侵染性的遗传, 利用感赤霉病品种南大2419和抗赤霉病品种望水白杂交单粒传获得的重组自交系群体132个株系间的随机配对组合, 构建了一个包含198个株系的“永久F2”群体。通过两年抗侵染田间试验和QTL作图, 定位了6个抗侵染QTL, 其中抗性等位位点源于望水白的Qfhi.nau-4B和Qfhi.nau-5A以及源于南大2419的Qfhi.nau-2B的效应较为稳定。Qfhi.nau-4B和Qfhi.nau-5A的效应较大且以加性效应为主, 前者存在部分显性基因效应。此外, 还检测到4对显著的互作位点。这些结果进一步说明赤霉病抗性遗传的复杂性, 同时也表明在利用望水白进行抗赤霉病育种时早代选择抗侵染性是可行的。     

小麦镰刀菌毒素DON积累抗性研究进展

赤霉病是影响小麦生产的重要病害。小麦赤霉菌侵染寄主后,不仅影响小麦产量和品质,感病子粒中的真菌毒素（主要为脱氧雪腐镰刀菌烯醇,Deoxynivalenol,DON）还对人畜安全造成危害,培育抗病特别是抗DON积累品种是减轻赤霉病危害的有效途径。目前,在赤霉病5种抗性类型中仅抗侵染（类型Ⅰ）和抗扩展（类型Ⅱ）的研究较为深入,随着近年来对食品安全的重视,对毒素DON积累抗性类型（类型Ⅲ）的许多研究也陆续展开。本文系统地综述了抗毒素DON积累种质资源筛选、抗性遗传和抗病基因的分子标记等方面的进展。     

黄淮麦区Fhb1基因的育种应用

小麦赤霉病是由禾谷镰孢菌引起的一种世界性重要病害,严重威胁小麦生产安全。黄淮麦区作为我国小麦主产区,赤霉病危害日趋严重,因缺乏半冬性抗源,抗赤霉病育种进展缓慢。Fhb1基因是迄今发现的效应最大、抗性最稳定,也是被广泛应用于全球小麦赤霉病抗性育种的主效基因,但Fhb1基因在黄淮麦区尚未被广泛应用。本研究以感病品种矮抗58为轮回亲本, H35为Fhb1基因供体亲本,通过有限回交和分子标记辅助选择,同时利用双单倍体育种和传统系谱选育两种方法,培育出了一批综合性状较好、具有Fhb1基因的优良新品系,其中徐麦DH9和徐麦17252经多年鉴定均达到中抗水平。在以徐麦36和徐麦2023为杂交父本的后代品系中,含Fhb1基因的家系赤霉病平均抗性明显优于感病对照。Fhb1基因的导入显著提高了赤霉病抗性,但部分家系对赤霉病仍旧表现出高感水平,说明赤霉病抗性还受到Fhb1基因以外其他遗传因素的显著影响。本研究为Fhb1基因在黄淮麦区抗赤霉病小麦育种中的应用提供了成功的经验。     

小麦品种对赤霉病抗扩展性的遗传研究

本研究采用单花针注法接种,以病小穗数为统计单位,对1个感病品种和6个抗病品种杂交取得的F_1、F_2、B_1、B_2及其P_1和P_2进行了抗性调查,研究了这6个小麦品种抗赤霉病性的遗传,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、克80F_(3-119),抗病性以加性效应为主,显性效应不可忽     

抗纹枯病、赤霉病的转TaPIEP1基因小麦的分子鉴定与选育

小麦纹枯病(主要病原为禾谷丝核菌)和赤霉病(主要病原为禾谷镰刀菌)已成为我国小麦生产的重要病害。TaPIEP1是从小麦中分离到的1个病原诱导的基因,其编码蛋白是可与GCC-box顺式元件结合、转录激活型的ERF转录因子。本研究以8个转TaPIEP1基因小麦株系的T₄和T₅代植株为试材,进行了外源转TaPIEP1基因的PCR检测、Southern杂交、RT-PCR与Q-RT-PCR的分析以及纹枯病菌、赤霉病菌接种与抗性鉴定。结果表明,外源TaPIEP1基因在转基因小麦中能够稳定遗传,以单拷贝或双拷贝整合到7个转基因小麦株系基因组的不同位点;外源TaPIEP1基因在转基因小麦中能超量表达;与受体扬麦12相比,TaPIEP1表达水平高的8个转基因小麦株系对纹枯病抗性显著提高,4个株系中一些材料对赤霉病抗性显著提高,3个株系中一些材料兼抗纹枯病和赤霉病,说明TaPIEP1正向参与了小麦对纹枯病和赤霉病抗性反应,利用该基因通过基因工程可创制抗纹枯病、赤霉病的小麦新种质。     

宁夏春小麦品种宁春27号成株期抗条锈性遗传分析

为明确宁夏春小麦品种宁春27号成株期抗条锈性的遗传基础,以宁春4号和宁春27号杂交重组自交系为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法,解析宁春27号条锈病抗性的遗传特点。结果表明,宁春27号对小麦条锈病抗性属于成株期抗性,RILs群体成株抗性连续分布,且为数量性状。以反应型和严重度数据进行遗传分析,宁春27号含有2对成株期抗条锈病性主基因,主基因表现的作用方式不同,反应型的最适遗传模型为2 MG-Duplicate,严重度的最适模型为2 MG-Inhibiting。用普遍率分析得出,宁春27号含有3对成株期抗条锈病性主基因,其最适遗传模型为3 MG-AI。