河南省小麦主推品种对2种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法

通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H.filipjevi许昌群体的抗性。室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种(太空6号、新麦11、中育6号和新麦18)对H.avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病。田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H.avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病。依据相对抗病指数评价,太空6号对H.avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病。依据繁殖系数Pf/Pi评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H.avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H.filipjevi表现抗病,其余品种表现感病。3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法。     

河南省小麦主推品种对两种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法

通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H. filipjevi许昌群体的抗性。室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种(太空6号、新麦11、中育6号和新麦18)对H. avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病。田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H. avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H. filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病。依据相对抗病指数评价,太空6号对H. avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H. filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病。依据繁殖系数P_f /P_i评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H. avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H. filipjevi表现抗病,其余品种表现感病。3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数量法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法。     

普通小麦–卵穗山羊草种质对菲利普孢囊线虫的抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫,但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦近缘种属中发掘抗病资源,采用室内接种平均单株雌虫鉴定法和相对抗病指数法,从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculata Roth)材料中筛选出6份抗H.filipjevi的种质材料,其中PI542187表现高抗,PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定,发现卵穗山羊草7U g和5M g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦–卵穗山羊草5M g-5D易位系材料进行抗性鉴定现发,5M g464、5M g466和5M g457抗性较好。     

小麦品种太空6号对Heterodera avenae郑州群体的抗性遗传分析

通过多年接虫和田间病圃抗性鉴定,发现普通小麦品种太空6号对燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)郑州群体具有较好的抗性。以抗病品种太空6号为父本、感病品种豫麦47为母本配置杂交组合构建遗传分离群体,通过田间病圃鉴定和室内接虫鉴定对太空6号进行了抗性遗传分析,发现豫麦47×太空6号杂种F₂代单株孢囊量为连续分布,具有数量性状特征;F₂代群体单株孢囊量分布图呈偏态分布,说明存在明显的主效基因。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型单个分离世代分析方法,分析豫麦47×太空6号杂种F₂代群体在室内接种二龄幼虫和田间病圃中对H. avenae郑州群体的抗性遗传效应均符合B-2模型,推测太空6号对H. avenae的抗性由2对主基因+多基因控制,主基因表现为加性-显性效应,在室内人工接种和田间病圃鉴定条件下主基因的遗传率分别为73.54%和86.90%,说明太空6号对燕麦孢囊线虫郑州群体的抗性是主效基因起主要作用。     

普通小麦-卵穗山羊草种质的菲利普孢囊线虫抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫,但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦亲缘种属中发掘抗病资源,采用室内接种平均单株雌虫鉴定法,从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculataRoth)材料中筛选出6份抗H. filipjevi的种质材料,其中PI542187表现高抗,PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定发现,卵穗山羊草7U^g和5M^g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦?卵穗山羊草5M^g-5D易位系材料的抗性鉴定发现,5M^g464、5M^g466和5M^g457抗性较好。     

普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是在我国新发现的一种小麦病原线虫, 已严重威胁我国小麦的安全生产。小麦近缘种属具有改良小麦所需的许多目标性状, 是丰富小麦遗传变异、选育抗病品种的重要基因资源。采用室内接种鉴定法, 从20份小麦近缘属种材料中发现簇毛麦(Dasypyrum villosum)高抗H. filipjevi。分别对3套普通小麦–簇毛麦染色体附加系和6VS易位系进行接虫抗性鉴定, 结果6V染色体附加系高抗H. filipjevi;含6VS的易位系则表现感病。据此推测, 簇毛麦6V染色体上可能含有抗H. filipjevi基因, 且可能位于6VL上。     

硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对禾谷孢囊线虫(Heterodera filipjevi和H. avenae)的抗性

禾谷孢囊线虫(cereal cyst nematode, CCN)是一类重要的土传小麦病原线虫,危害我国小麦的主要是燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。我国对这些病原线虫的抗性资源十分缺乏,寻找新抗源是当前抗性育种的重要工作。本研究通过3年的田间病圃和温室接种鉴定,发现加拿大的硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对H. filipjevi (河南许昌群体,Hfc-1致病型)和H. avenae (河南荥阳群体,Ha43致病型)都表现很强的抗性,单株孢囊数显著少于感病的普通小麦品种矮抗58、石4185和温麦19。显微观察可见,虽然两种线虫的幼虫都能够侵入Waskana和Waskowa的根组织内,但是根内的线虫数量显著少于感病对照普通小麦品种,最终在根系上形成的可见孢囊数量也较少。Waskana和Waskowa对两种病原线虫的抗性为我国抗CCN小麦品种选育提供了有较高利用价值的新抗源。根据南澳大利亚研究所的土传病害检测服务系统对土壤中病原线虫的分子检测结果,抗CCN品种Waskana和Waskowa根际土壤中的线虫虫卵量低于感病小麦品种,因此种植可能降低土壤中禾谷孢囊线虫危害的风险。     

不同抗性小麦根与菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)互作的表型特征

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是最近在我国新发现的小麦病原线虫,在黄淮冬麦区对小麦生产构成威胁。2009-2011年2个生长季在河南省许昌市进行的田间病圃抗性鉴定中,小麦－黑麦6R(6D)染色体代换系(带有抗病基因CreR)对H. filipjevi Hfc-1致病型表现高抗反应型(HR),小麦品种太空6号表现中抗反应型(MR),其亲本品种豫麦49表现高感反应型(HS)。利用Pluronic F-127胶体为介质,研究了不同抗性小麦品种根尖对线虫的吸引性。结果显示,无论品种的抗性水平如何,其根尖单独存在时均能够吸引线虫的二龄幼虫;当3个品种(系)的根尖同时存在时,6R(6D)根尖吸引的二龄幼虫数量显著少于太空6号和豫麦49。采用酸性品红－次氯酸钠染色法观察线虫对根系的侵染,发现不论抗性水平高低,二龄幼虫都能侵入寄主根的组织,但至侵染后期,6R(6D)和太空6号根中的线虫数量显著少于豫麦49。这些结果表明,虽然线虫能够侵入抗病品种的根组织,但是大部分二龄幼虫却不能继续发育而形成孢囊。这为了解小麦对H. filipjevi的抗性机制提供了实验证据。     

番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi-1基因检测

本研究以自育的26份番茄育种种质和抗南方根结线虫番茄品种‘仙客1号’及感南方根结线虫品种‘阿乃兹’为试验材料,采用病土盘栽自然发病鉴定、苗期二龄幼虫人工接种鉴定和PCR扩增及CAPS检测相结合的方法,研究供试材料对南方根结线虫的抗性水平及基因型。鉴定结果表明,供试的28份番茄材料中,高抗17份、抗病6份(包括抗病对照‘仙客1号’)、感病2份、高感3份(包括感病对照‘阿乃兹’),无免疫材料,且病土盘栽鉴定与苗期接种鉴定的结果一致。PCR扩增结果表明,27份番茄材料均能检测到一条750 bp的特异条带;TaqⅠ酶切结果显示,具有酶切位点的22份试材中有15份含纯合显性Mi-1/Mi-1基因、5份含杂合显性Mi-1/mi-1基因、2份含180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段,并且这22份试材对南方根结线虫表现高抗或抗,而其余5份不含显性Mi-1基因的试材则表现高感或感,证明Mi-1是具有抗南方根结线虫能力的基因,分子检测结果与病土盘栽鉴定和苗期接种鉴定的结果吻合率达92.6%;含有180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段的高抗材料可能含有其它抗根结线虫基因。分子检测与抗性鉴定相结合,能为创制抗南方根结线虫新种质提供一种更加省时、省力且经济有效的科学育种方法,可为番茄抗南方根结线虫育种提供理论依据和实践经验。     

不同黄瓜材料对枯萎病的抗性评价

以危害我国黄瓜的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,运用室内苗期人工接种和田间成株期病圃检测2种方法对43份黄瓜材料进行了枯萎病的抗性评价,苗期接种筛选出抗病材料7份,中抗材料16份,感病和高感材料20份。其中抗(含中抗)材料占53.5%,感病材料占46.5%。欧洲血缘的抗病(中抗以上)材料占39.5%;华北和日本血缘的抗和中抗材料占13.9%。成株期田间病圃的鉴定结果与苗期接种基本一致,符合率达86.7%。说明苗期接种结果准确,接种方法可靠。同时还表明了黄瓜种质资源中蕴藏着对改良枯萎病抗性有利用价值的基因资源,其中欧洲黄瓜抗源较丰富,华北和日本类型的黄瓜枯萎病抗源相对匮乏。     

抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058的培育与鉴定

在我国小麦主产区均有禾谷孢囊线虫(CCN,Heterodera spp.)发生。限于有效抗源的严重匮乏,抗CCN育种研究一直难以规模化开展。Madsen是一个抗孢囊线虫的美国冬小麦品种,但抽穗偏晚使其很难在育种上迅速利用。本研究利用中国小麦品种烟农21和济麦19与Madsen杂交和回交,从BC1F4代中选育出稳定品系H3714和H4058。田间病圃和温室接种鉴定结果表明,这2个品系对河南省H.avenae荥阳群体(致病型Ha43)和H.filipjevi许昌群体(致病型Hfc-1)的抗性显著优于烟农21和济麦19。在接种条件下,两个品系表现成株期白粉病抗性,H4058苗期还可抗不同白粉菌菌株。2个品系的抽穗期与烟农21和济麦19相似,明显早于Madsen。利用偏凸山羊草2NS染色体特异分子标记VENTRIUP-LN2及该染色体上Vrga1D基因特异分子标记Vlr2.6-3′-Vlr2.4-5′和VRGA-F11-VRGA-R5分析,发现H3714和H4058含有偏凸山羊草2NS染色体片段,且该染色体片段来自Madsen。根据Illumina i Select 90K SNP分析结果,两个品系的染色体构成存在差异。在检测到两个品系共有的4918个多态性SNP中,2/3的SNP位点在2个姊妹系间表现相同,另外1/3的SNP位点表现不同。本研究培育的抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058可作为培育抗线虫小麦品种的抗源。     

RFLP mapping of a new cereal cyst nematode resistance locus in barley

Cereal cyst nematode (CCN) ( Heterodera avenae Woll.) is an economically damaging pest of barley in many of the worlds cereal growing areas. The development of CCN-resistant cultivars may be accelerated with the application of molecular markers. Three resistance genes against the pest have been mapped previously to chromosome 2 ( Ha 1, Ha 2 and Ha 3). In this study, a third gene present in the Australian barley variety 'Galleon' derived from the landrace 'CI3576' was located. Segregation analysis of CCN resistance data derived from doubled haploid populations of the cross 'Haruna Nijo'×'Galleon' identified a single major locus controlling CCN resistance in the variety 'Galleon'. This locus mapped to the long arm of chromosome 5H estimated to be 6.2 cM from the known function restriction fragment length polymorphism marker XYL (xylanase). While five genes for CCN resistance, including Ha2, have been mapped to group 2 chromosomes in the Triticeae, no gene other than Ha4 has been identified on group 5 chromosomes.     

Molecular mapping of cereal cyst nematode resistance in <Emphasis Type="Italic">Triticum monococcum</Emphasis> L. and its transfer to the genetic background of cultivated wheat

Triticum monococcum, the diploid A genome species, harbours enormous variability for resistance to biotic stresses. A spring type T. monococcum acc. 14087 was found to be resistant to Heterodera avenae (cereal cyst nematode, CCN). A recombinant inbred line population (RIL) developed by crossing this accession with a CCN susceptible T. boeoticum acc. 5088 was used for studying the inheritance and map location of the CCN resistance. Based on composite interval mapping two QTL, one each on chromosome 1AS and 2AS, were detected. The QTL on 1A, designated as Qcre.pau-1A, appeared to be a major gene with 26% contribution to the overall phenotypic variance whereas the QTL on 2A designated as Qcre.pau-2A contributed 13% to total phenotypic variation. Qcre.pau-1A is novel, being the only CCN resistance gene mapped in any ‘A’ genome species and none of the other known genes have been mapped on chromosome 1A. The QTL Qcre.pau-2A might be allelic to Cre5, a CCN resistance gene transferred from Ae. ventricosa and mapped on 2AS. The Qcre.pau-1A was transferred to cultivated wheat using T. durum cv. PBW114 as the bridging species. Selected CCN resistant F₈ lines showed introgression for the molecular markers identified to be linked with CCN resistance locus Qcre.pau-1A. Thus, this gene alone could impart complete resistance against CCN. These introgression lines can be used for marker-assisted transfer of Qcre.pau-1A to elite wheat cultivars.     

Utilization of deletions to localize a gene for resistance to the cereal cyst nematode, Heterodera avenue, on an Aegilops ventricosa chromosome

A previous RFLP analysis showed that the Aegilops ventricosa chromosome 6M^V which compensates for the absence of 6D in 6M^V (6D) wheat substitution lines was a 2/6 translocated chromosome, either 2S–6S.6L or 2S–6L.6S. The distal part of its long arm consists of a translocated segment belonging to homoeologous group 2. Chromosome 6M^V carries a gene(s) for resistance to cereal cyst nematode. In order to define the part of 6M^V (2S or 6S or 6L) involved in this resistance, addition lines with a 6M^V deleted either for its short arm or for the distal part of its long arm were evaluated. It was shown that the gene(s) is carried by the group 2 translocated segment. The hypothesis that the gene(s) could be allelic to Cre2, another gene conferring resistance to the nematode introduced into the wheat complement from Ae. ventricosa is discussed.