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     

对小麦白粉病菌生理小种三个鉴别寄主的抗生基因分析

采用基因推导法分析了三个鉴别寄主的抗性基因：白免３号和肯贵阿１号含有Ｐｍ４ａ；小白冬麦的抗性受一对隐性基因的控制，其抗谱不同于所有供试单基因系的抗谱。     

对小麦白粉病菌生理小种三个鉴别寄主的抗性基因分析

采用基因推导法分析了三个鉴别寄主的抗性基因：白免３号和肯贵阿１号含有Ｐｍ４ａ：小白冬麦的抗性受一对隐性基因的控制，其抗谱不同于所有供试单基因系的抗谱。     

小麦地方品种小白冬麦抗白粉病基因分子标记

小麦农家品种小白冬麦对小麦白粉病具有良好抗性,对病原菌拥有较广的抗谱,并与其他已知抗白粉病基因的抗谱不同,遗传分析证实小白冬麦的苗期抗性由一个隐性抗白粉病基因控制。为了寻找与小白冬麦所携带抗白粉病基因连锁的分子标记,采用小白冬麦和感病品种Chancellor(CC)正反交组合,在2个F₂群体125和107个单株上进行验证。结果显示,抗白粉病基因mlxbd与引物Xgwm577、Xgwm1267等紧密连锁,通过中国春及其第7部分同源群缺体-四体系,双端体系和缺失系将其定位在7B染色体长臂末端区域(7BL-10,Bin 0.78~1.00), 利用与mlxbd最近的引物Xgwm577扩增23个含有已知抗白粉病基因的小麦品种,检测发现这个引物不能单独用于分子标记辅助选择育种。     

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。     

不同粳型水稻不同时期抗瘟性及抗谱分析

利用宁夏筛选的17个小种生理的稻瘟病菌混和茵对即将走向生产的11份材料分别在苗期、成株期接种，鉴定其在不同生育期的抗瘟性，并用筛选出的5个宁夏稻瘟病菌代表茵系进行抗谱测定。结果表明：抗性强、抗谱宽的材料有3份：玉优1号、2000-6、2002XW-913；抗性较强、抗谱较宽的材料有2份：优育7号、农院238，可作抗病亲本和抗源材料应用于育种；抗谱中抗型的材料有4份：花87、吉特605、吉特624、吉生286；抗性较弱、抗谱较窄的材料有2份：c45、吉2002L120。     

水稻重测序核心种质资源的稻瘟病抗性鉴定与评价

稻瘟病一直是制约水稻产量的重要因素之一,稻瘟病抗源筛选是抗性基因挖掘和抗病育种的基础。本试验利用3000份(简称3K)重测序中的1217份核心种质资源,通过湖北恩施两河和芭蕉2个病圃自然诱发鉴定抗性,结合不发病条件下农艺性状考察和抗病资源的苗期人工接种抗谱测定,综合评价和筛选优异的稻瘟病抗源。自然诱发鉴定结果显示材料间的稻瘟病抗感差异显著,从中共获得144份抗苗瘟、叶瘟和穗瘟的抗病种质。选用稻瘟病综合抗性较好的34份材料以30个不同来源的稻瘟病菌株苗期接种,鉴定显示有17份材料的抗性频率≥70%,抗谱较广。农艺性状考察结果显示,大部分抗病材料植株偏高,单株产量低,农艺性状差。结合病圃鉴定、人工接种鉴定和农艺性状考察,鉴定出7份稻瘟病抗性强、抗谱广且农艺性状较好的优异抗源材料IRGA 411-1-6-1F-A、YJ30、金早47、泉珍10号、YN 1353-3、云粳23和IRAT1047,可作为抗源亲本用于稻瘟病抗性基因挖掘和品种抗稻瘟性改良。     

40份CIMMYT小麦品系苗期及成株抗叶锈病基因鉴定

为了对40份来自国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的小麦材料进行抗叶锈病基因鉴定,试验结合系谱分析、基因推导和分子标记检测等方法在苗期对36个已知抗病基因载体品种和供试的40份小麦材料接种17个具有毒性差异的叶锈菌生理小种,通过对比供试小麦材料与已知单基因载体品种侵染型,推导出供试小麦材料中可能携带的已知抗叶锈病基因,同时利用12个与已知抗病基因紧密连锁的标记对供试材料进行标记检测,检测结果与基因推导相互验证。进一步将40份供试品系分别种植于河北保定和河南周口试验田,接种叶锈菌混合小种进行田间成株期抗叶锈性鉴定。结果表明,7个供试小麦材料含有Lr1,携带Lr10的有9个品系,携带Lr11和Lr34的分别有10个品系,含有Lr14a、Lr15和Lr26的分别有2,4,3个小麦品系;另外,经标记检测成株抗叶锈病基因Lr37和Lr46分别存在于22,39个小麦品系中,经田间鉴定有22个小麦品系表现成株抗性。     

陆地棉品种对多个大丽轮枝菌菌株的抗性分析

对几个陆地棉黄萎病抗源用多个菌株分别接种鉴定。结果表明，它们对不同菌株的抗性可能是由不同基因决定的。例如Ｒ０１中有多个抗不同大丽轮枝菌菌株的抗病基因；Ｒ１８能抗４个落叶型菌株，且表现一致，这说明Ｒ１８的抗病基因与Ｒ０１的抗病基因在本质上可能不同。Ｒ０１和Ｒ０３中的２个株行能抗或耐所有试验用菌株尤其是落叶型菌系。Ｒ１８的选择过程为选育棉花高抗黄萎病品种提供了可能参考的实例。抗源材料的分析结果表明，一个品种或株行的抗性鉴定必须进行两次以上，在感病株行中分离出来的抗病单株，是新品种、新材料的希望所在，也是不能遗传的假抗病材料（诱导性抗病）的最大怀疑对象。     

应用回交法转导水稻广亲和性的研究

以热研１号为广亲和基因（Ｓ）的供体亲本，粳型雄性不育保持系７６－２７Ｂ作为轮回亲本，用回交和测交鉴定进行的方式，将Ｓ基因逐步导入到７６－２７Ｂ中，在ＢＣ２Ｆ３后代中选得８份材料，其中５份材料７３－２－１、７３－２－４、７３－２－６、７３－２－７和７３－２－８带有Ｓ基因，以下简称Ｂ（Ｓ５Ｓ５）；另３份材料７３－２－２、７３－２－３和７３－２－５带有Ｓ５基因，简称Ｂ（Ｓ５Ｓ５）。亲和性比较分析表明，Ｂ     

Race Specific Powdery Mildew Resistance in 31 Northwest European Wheat Cultivars

Race specific powdery mildew resistance in 23 winter wheat cultivars, eight spring wheat cultivars, and 14 lines/cultivars possessing known powdery mildew resistance genes, has been studied by analyzing host/pathogen interactions. The cultivars were tested as intact seedlings, and as detached primary leaf segments on water agar; both methods revealed reproducible and concordant results. The 45 cultivars/lines were divided into 24 resistance spectra according to the patterns of reaction to the powdery mildew isolates used. Of the 31 cultivars investigated, eight did not possess any of the resistance genes detected, and the remaining 23 were divided in 16 resistance spectra. The race specific resistance of nine cultivars was conferred by the single resistance genes Pm2, Pm4b, Pm5/Ml-i: or Pm6, while the race specific resistance of 14 cultivars was conferred by 2, 3, 4 or 5 genes in combination.     

Identification of Wheat Powdery Mildew Resistance Genes by Analysing Host-Pathogen Interactions

Fifty-nine winter wheat cultivars and thirteen lines possessing known powdery mildew resistance genes were inoculated with eleven different isolates. By comparing their resistance patterns the responsible major resistance genes of the above-mentioned cultivars have been determined. The so-called “Blaukorn” resistance is conditioned by gent Pm4b. The resistance patterns of Ml-i and Pm5 being similar, the relationship between them has to be analysed by segregating populations.     

Genes for Powdery Mildew Resistance in Cultivars of Spring Wheat

Twenty-three cultivars of spring wheat were inoculated with nineteen different powdery mildew isolates; their ruction patterns hive been compared with those of twenty-two cultivars/lines carrying identified powdery mildew resistance genes. Applying the gene-for-gene hypothesis, it is evident that three cultivars have none of the resistance genes used, seven others (including ‘Solo’) may carry Pm4b, only. The resistance pattern of ‘Selpek’ is identical to A/-1 resistant cultivars of winter wheat and may be explained by the presence of Pm5. The resistance pattern of Pm5 (Mt-i) cultivars is very different from a number of ‘Kolibri’-related cultivars of spring wheat. Since either all or nothing of that specific pattern has been transferred to all cross progenies of ‘Kolibri’, a single gene is assumed to oe responsible for it, preliminarily designated as Ml-k. The cultivar ‘Mephisto’ carries the ‘Normandie’ resistance (Pwl 2, 9). In five cultivars to spring wheat the combined effects of at least two of the above-mentioned sources have been found. Despite the fact that ‘Normandie’ and ‘Sappo’ are not closely related. ‘Sappo’ shows the complete ‘Normandie’ resistance pattern plus that of Pm4b. The same is true for ‘Planet’ and ‘Walter’.     

Identification of Powdery Mildew Resistance Genes in Common Wheat (Triticum aestivum L.)

Major genes for resistance to powdery mildew were analysed in 24 Czechoslovakian wheat cultivars and, in part, in their parents. For this purpose individual isolates of the pathogen, able to differentiate host lines with known resistance genes, were selected. Eight of nineteen winter wheat cultivars do not possess any major resistance gene. Three cultivars have one and seven have two genes. One cultivar carries a combination of three genes (Pm2, Pm4b, Pm8). The most common resistance genes are Pm4b, Pm5 and Pm8. Pm2 is once combined with Pm6. Only one of five spring cultivars lacked a major resistance gene. Mlk is once present alone and twice combined with Pm5. There is one spring cultivar with a novel combination of three genes: Pm1, Pm5 and another gene needing further characterization. The observations are discussed with additional results of parent lines and further information on pedigrees.     

甘肃省主要小麦生产品种(系)及抗源材料抗白粉病基因推导分析

选用17个致病力不同的小麦白粉病菌菌系,对64个甘肃省主要生产品种(系)及抗源材料进行了苗期白粉病抗性鉴定,并结合系谱分析推导这些品种(系)所含抗病基因。初步判断陇原932含有Pm5及未知抗病基因;西峰20含有Pm6及未知抗病基因;98保1-2含有Pm8及未知抗病基因;863-13和石7816含有Pm19;天选43等6个品种(系)含有Pm21;兰天13等18个品种(系)对所有供试菌系均表现感病,与其他35个供试品种(系)一致,可能含有未知抗病基因或基因组合。聚类分析支持基因推导结果。     

分子标记辅助选择小麦抗白粉病基因Pm2、Pm4a、Pm21 的聚合体

利用与小麦抗白粉病基因Pm2、Pm4a和Pm21紧密连锁的PCR标记,对含有Pm2、Pm4a和Pm21的小麦品系复合杂交后代经3轮分子标记选择,得到了一批聚合有Pm2+Pm4a+Pm21 3个基因的抗病植株,以及若干株Pm2+Pm21、Pm4a+Pm21和Pm2+Pm4a 2个基因聚合的植株。同时,还对中选植株进行抗病性人工接种鉴定。结果表明,含有Pm21的聚合体与Pm21基因单独存在时抗性相当,均对白粉病免疫,聚合体Pm2+Pm4a的抗性好于Pm2或Pm4a单独存在时的抗性。为降低分子标记选择成本,将检测Pm4a和Pm21的2种PCR放在一个反应体系中进行,扩增产物经1次电泳,可同时检测出Pm4a和Pm21,不同引物之间没有明显交叉扩增现象。     

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。     

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。     

兼抗型成株抗性小麦品系的培育、鉴定与分子检测

小麦条锈病、叶锈病和白粉病是我国小麦的重要真菌病害,培育兼抗型成株抗性品种是控制病害最为经济有效和持久安全的方法。本研究选用由成株抗性育种方法培育的21份冬小麦高代品系和96份春小麦高代品系,在多个环境下进行这3种病害的成株期抗性鉴定,并利用紧密连锁的分子标记检测了兼抗型基因Lr34/Yr18/Pm38、Lr46/Yr29/Pm39和Sr2/Yr30的分布。田间鉴定表明,21份冬小麦品系中有17份兼抗3种病害,占80.9%;96份春小麦品系中有85份兼抗3种病害,占88.5%。分子标记检测发现,21份冬小麦品系均含QPm.caas-4DL,其中7份还含QPm.caas-2BS,9份还含QPm.caas-2BL;96份春小麦品系中,18份含Lr34/Yr18/Pm38,37份含Lr46/Yr29/Pm39,29份含Sr2/Yr30。以上结果表明,分子标记与常规育种相结合,可有效培育兼抗型成株抗性品种,为我国小麦抗病育种提供了新思路。