小麦赤霉病的抗性遗传分析

为给小麦抗赤霉病遗传改良提供参考,利用苏麦3号及5个当地推广小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,以赤霉病病小穗率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,在6个小麦品种中,苏麦3号和扬麦9号赤霉病抗性的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的赤霉病抗性。小麦赤霉病抗性的遗传符合加性显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要,显性程度为部分显性。控制赤霉病遗传的增效等位基因为显性,增减效等位基因频率在亲本中的分配存在显著差异。苏麦3号具有最多的控制赤霉病抗性遗传的显性基因,而宁麦8号则具有控制赤霉病抗性遗传最多的隐性基因。小麦赤霉病抗性可能受2~3对主效基因的控制,狭义遗传力较高,早代选择有效。论文最后还就小麦抗赤霉病育种进行了探讨。     

抗赤霉病小麦优异新种质的分子标记辅助选择

赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是危害全球小麦生产安全的重要病害。创制抗赤霉病优异新种质是培育抗病新品种的首要任务。本研究以979-5(中感赤霉病)和苏麦3号(高抗赤霉病)杂交后代为材料,采用系谱育种法,综合利用农艺性状选择、SSR标记选择和赤霉病菌单花接种鉴定等技术,进行抗赤霉病新种质选育。结果表明:(1)用13个分别与苏麦3号3BS上主效抗赤霉病基因 Fhb1、6B上微效基因 Fhb2和5AS上微效基因 Fhb5紧密连锁的SSR标记对双亲进行分析,发现其中的6个标记在979-5和苏麦3号间扩增呈单态,另7个标记在双亲间扩增呈多态,表明979-5与苏麦3号在这3个基因位点具有较高的遗传相似性;(2)创制出中抗新品系13个,高抗赤霉病新品系7个,这20个新品系均携带有苏麦3号的 Fhb1基因位点,其中7个高抗新品系还兼具 Fhb2或 Fhb5标记位点的优异等位变异;(3)20个新品系不仅越冬抗寒性好,且株高较矮,生育期与亲本979-5相近,产量性状好,蛋白质含量、出粉率、湿面筋含量、面团稳定时间等籽粒品质性状较优,其中,k15、k32和k40三个新品系的四项品质指标均达到国家中强筋品种标准。育成的新品系可用作黄淮冬麦区抗赤霉病品种改良的优异育种材料。     

小麦抗赤霉病、优质高分子量麦谷蛋白亚基聚合体的分子标记辅助选育

为了创制小麦抗病、优质育种的重要中间材料,加速丰产、优质、综合抗逆性好的小麦新品种选育进程,以抗赤霉病小麦品种苏麦3号和优质面包小麦安农94212、扬麦158等为亲本配置杂交组合,利用覆盖苏麦3号抗赤霉病主效QTL (Qfhs. ndsu-3BS)的4个SSR标记和优质高分子量麦谷蛋白亚基5 10特异分子标记在杂交F<,3代进行标记辅助选择,F<,4代选育到纯合的含有Qfhs. ndsu-3BS和5 10亚基的聚合体2个(J3316-8和J3316-10).经田间赤霉病抗性鉴定,J3316-8自交后代的8个株系赤霉病抗性表现优于苏麦3号,J3316-10自交后代的2个株系赤霉病抗性与苏麦3号相当.两个聚合体农艺性状比苏麦3号有明显的改良,加之它们含有优质面包小麦高分子量麦谷蛋白亚基,因此可以作为小麦抗病和优质育种的中间材料.本研究结果进一步证明,将现代分子标记技术与传统育种方法相结合可以大大提高育种效率.     

感染赤霉病菌后小麦穗组织蛋白的氧化交联

为探究细胞壁组成蛋白在抗赤霉病中的作用，对接种赤霉病茵后小麦抗、感品种穗组织中离子结合型蛋白进行了分析。样品过氧化物酶比活力测定结果显示，高抗品种苏麦3号和望水白在接种赤霉病茵孢子后的6d内，过氧化物酶(POD)比活力明显高于对照，中抗品种扬麦158比对照也略有增加，而感病品种宁麦6号和安农8455则与对照无差异。用凝胶层析的方法分析了抗赤霉病程度不同的5个小麦品种穗组织盐溶成份。结果表明，2个高抗品种在接种病原物或过氧化氢处理后．洗脱体积为8ml的蛋白质(P8)的吸收峰明显增高．而在感病品种中P8蛋白变化不明显。高抗品种的对照样品在过氧化氢水浴(35℃)处理后，P8峰有所提高，表现出与赤霉病茵接种处理一致的趋势。     

59份江苏小麦品种（系）的抗赤霉病评价与农艺性状分析

赤霉病是小麦的重要病害,严重影响小麦产量和品质。为发掘赤霉病的抗性种质资源和抗性基因,本研究分别以苏麦3号、扬麦158、扬麦15和安农8455为高抗、中抗、中感和高感赤霉病对照品种,于2016-2017和2017-2018连续2年对来自江苏的59份小麦品种（系）采用单花滴注接种法进行田间赤霉病抗性鉴定,同时利用与 Fhb1 、 Fhb2 、 Fhb4 、 Fhb5 和 QFhs.crc-2DL 连锁的分子标记对供试材料进行检测,并对赤霉病表现为稳定中抗及以上水平品种（系）的千粒重、株高、穗粒数等农艺性状进行调查。结果表明,59份供试小麦品种（系）中,19份在两个年度均表现为中抗。分子标记检测发现,9份小麦品种（系）仅携带 Fhb1 ,平均病小穗率为22.21%;10份小麦品种（系）仅携带 QFhs.crc-2DL ,平均病小穗率为27.82%;携带 Fhb2 、 Fhb4 和 Fhb5 基因的品种（系）较少。镇麦12号、宁麦1529、宁麦27、镇麦13322、宁麦17110、镇麦13、宁麦17108和宁麦17396的赤霉病抗性和综合农艺性状均较好,可以作为小麦抗赤霉病遗传改良的种质资源。     

西农979抗赤霉病基因Fhb1的分子鉴定及其亲缘关系分析

为明确小麦品种西农979对赤霉病的抗性遗传基础,以西农979和苏麦3号构建的F2代群体以及西农979的主要供体亲本为材料,利用与苏麦3号3BS染色体上Fhb1基因紧密连锁的2对SSR引物及其共分离特异性标记引物UMN10进行检测,并调查西农979大田赤霉病抗性。结果表明,引物Xgwm533、Xgwm493及UMN10对西农979、苏麦3号及西农979/苏麦3号构建的F2群体(510个单株)扩增结果均为单态,表明西农979具有苏麦3号3BS上的Fhb1基因位点。对西农979的主要供体亲本的分子标记及亲缘关系分析,进一步表明西农979具有苏麦3号的抗赤霉病基因,其Fhb1基因位点来源于西农881,这可能是西农979对小麦赤霉病表现为中抗或中感且抗性较为稳定的遗传基础。     

湖北小麦品种赤霉病抗性及其在生产中的应用

为了解湖北省小麦主栽品种的赤霉病抗性现状,对湖北省不同时期审定的14个主栽小麦品种的赤霉病抗性进行了多年田间接种鉴定。结果发现,湖北省主要小麦品种赤霉病病情指数介于18.67%~47.24%之间,变异幅度较大。其中,6个小麦品种的赤霉病抗性达到中抗水平,8个品种的赤霉病抗性为中感。8个2008年后审定的小麦新品种平均赤霉病病情指数为28.15%,其中有6个品种达到中抗水平;6个2008年前审定的品种均为中感,平均赤霉病病情指数为42.35%。湖北省新育成小麦品种赤霉病抗性明显提高;在生产中,湖北省小麦品种布局仍存在种植品种赤霉病抗性水平不高、品种多样性差、新品种推广应用速度过慢等问题。     

黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质的创制和筛选

为了创制和筛选黄淮麦区小麦抗赤霉病新种质,以济麦22为受体,采用分子标记辅助选择与连续回交相结合的方法,将小麦赤霉病抗源苏麦3号抗病主效QTL导入黄淮麦区小麦品种济麦22;对黄淮麦区育成的564份品种（系）采用单花滴注方法进行连续3年赤霉病抗性鉴定和筛选。结果创制含苏麦3号抗赤霉病主效QTL的材料18份,其中4份农艺性状与济麦22相仿,赤霉病抗性明显提高;通过筛选获得赤霉病抗性水平达中感以上的材料18份,分子标记和 Fhb1基因鉴定结果表明,其中9份材料不含有 Fhb1基因,其抗赤霉病主效基因可能与苏麦3号不同。这些创制和筛选获得的抗赤霉病种质材料将为提高黄淮麦区小麦赤霉病抗性提供有益帮助。     

国审高产抗病优质小麦新品种—中垦麦212

正中垦麦212是安徽源隆生态农业有限公司采用系谱法选育而成的高产优质抗病小麦新品种。其母本为河南省农科院培育的高产强筋优质品种郑麦9023,父本为江苏省农科院培育的丰产抗赤霉病品种宁麦9号。该品种于2016-2019年参加国家冬小麦(长江中下游组)区域试验和生产试验,2020年1月经第四届国家农作物品种审定委员会第三次主任委员会会议审定通过,审定编号为国审麦20200005。1 特征特性该品种春性,全生育期192 d,     

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

三个小麦赤霉病抗源的抗性QTL定位

为寻找小麦赤霉病抗性基因及可用于分子标记辅助育种的抗性连锁标记．对中国的三个小麦赤霉病抗源苏麦3号、望水白和宁894037进行了抗性QTL的定位研究。SSR、AFLP分析与QTL分析结果表明,尽管三个抗源的来源和遗传背景并不同,但均在3B染色体短臂上发现抗性主效QTL,不同遗传群体所获得的QTL位点所处的染色体区段略有差异,位于QTL两翼的SSR标记也有所不同。苏麦3号的赤霉病抗性主效QTL位于3B染色体上的标记区间Xgwm533～Xgwm493内;宁894037的抗性位点分布于3B和6B染色体上。分别定位于标记Xgwm493～Xbarcl33和Xgwm644-Xgwm518之间;望水白的抗性主效QTL也位于3B染色体上．定位于标记Xgwm493～Xbarc147之间。微效QTL由于遗传群体的不同,分别住于1B、3B和2A染色体上。研究还表明,寻找抗性QTL在3B染色体以外的新抗源十分必要。     

黄淮麦区71个小麦品种的赤霉病抗性与基因型分析

为筛选出黄淮麦区抗赤霉病优异品种（系）,以黄淮麦区71个主栽小麦品种（系）为材料,于2016-2017和2017-2018两年度采用单花滴注接种的方法,以苏麦3号、郑麦9023、淮麦22和济麦22分别作为抗、中抗、中感和感赤霉病对照品种,在赤霉病重发病区扬州对供试品种（系）进行赤霉病抗性鉴定,同时利用与抗赤霉病基因位点 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4、 Fhb5和 QFhs.crc-2DL紧密连锁的分子标记进行基因型分析。结果显示,西农511等5个品种（系）的赤霉病抗性均达到中抗水平,淮麦30等17个品种（系）表现为中感,其他49个品种（系）表现为感病。对照品种苏麦3号同时携带 Fhb1、 Fhb2基因和 QFhs.crc-2DL位点;淮麦40和徐麦DH9可能同时携带 Fhb1基因和 QFhs.crc-2DL位点;太麦198可能携带有 Fhb4基因;明麦16、皖麦32可能携带有 QFhs.crc-2DL位点。有17个赤霉病抗性较好的品种（系）均不携带本研究所检测的抗病基因/QTL。     

小麦抗赤霉病鉴定及其抗病基因的检测

小麦赤霉病是由镰刀菌和禾谷镰孢菌引起的小麦真菌病害,严重影响小麦的产量与品质。为了筛选适合黄淮麦区利用的抗病品种资源,于2017-2018年度利用单花滴注对107份黄淮麦区小麦资源进行田间赤霉病抗性鉴定;同时利用与 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4和 Fhb5共4个与抗赤霉病相关QTL紧密连锁的8个分子标记对供试小麦材料进行了检测。经鉴定,扬富麦101表现为抗赤霉病(R),宁麦13、宁麦资119、扬麦16等12个品种表现为中抗赤霉病(MR);分子标记检测发现,这些抗赤霉病品种携带1个或多个抗赤霉病QTL位点,其中 Fhb1基因及其基因组合效应最为明显, Fhb1可以作为主要抗性基因应用于小麦赤霉病抗性育种。     

稻茬晚播小麦不同品种产量及群体特征和氮效应比较研究

为筛选出适合苏中地区稻茬晚播条件下种植的小麦品种,以苏中地区生产上大面积推广应用的宁麦14、宁麦19、苏麦188、扬麦16、扬麦22、扬辐麦4号、扬麦23和扬麦25为试验材料,比较了不同品种在晚播条件下生育进程、产量、群体结构特征、氮效率及抗倒性的差异。结果表明,晚播条件下,扬麦16、扬麦23、宁麦14以及宁麦19的生育进程略快于苏麦188及扬麦22,扬麦16和扬麦23较其他品种早熟1~2 d。两年度均以扬麦23产量最高(8 168.82 kg·hm^-2),其次为扬辐麦4号(8 124.06 kg·hm^-2),这两个品种生育前期干物质积累量高, LAI较大,花后旗叶叶绿素含量较高。扬麦16虽然越冬期有较大的生长量及分蘖发生量,熟期较早,但晚播条件下穗数不足,限制了其产量潜力的发挥。成熟期扬麦16和扬麦23的氮素积累量显著高于宁麦14和扬麦25,花后氮素积累量扬麦23最高。扬辐麦4号和扬麦23氮效率指标优于其他参试品种。扬辐麦4号抗倒伏指数最高,其次为扬麦23和扬麦25,抗倒性能均较好;扬麦22株高与重心高度低于其他品种,但茎秆质量较差。综合考虑,扬麦23和扬辐麦4号生育前期分蘖发生较快,中期群体结构协调,花后旗叶叶绿素含量较高,同时具有较好的抗倒性能,稻茬晚播条件下推荐选用。     

江苏淮南麦区主栽小麦品种耐迟播特性研究

为了解小麦品种间耐迟播性的差异,以扬麦16、扬麦18、扬麦20、镇麦9号、宁麦14和镇麦168等6个淮南麦区主栽小麦品种为材料,研究了不同播期（11月8日、11月15日、11月22日和11月29日）下小麦品种的产量、生育特性及抗逆性特点。结果表明,随播期的推迟,6个小麦品种产量均呈下降趋势,其中扬麦18和镇麦9号四个播期的产量均在4 500 kg·hm^-2以上,表现出较好的丰产性和耐迟播性;扬麦18对赤霉病的抗性最强,但生育期长（190~206 d）,成熟期最晚推迟至6月6日,且田间出现倒伏现象。综合来看,本试验条件下,淮南麦区小麦适播期为11月8日至11月15日,11月22日是最晚临界期。镇麦9号综合农艺性状较好,适宜淮南麦区晚播种植。     

小麦-大赖草易位系对赤霉病抗性的聚合

利用C-分带、FISH、SSR技术,从小麦-大赖草易位系T01～T14中筛选出8个纯合易位系。将不同易位系相互进行杂交,配制了11个杂交组合,并对各易位系及其杂种后代进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,大赖草各易位系对赤霉病的抗性接近于苏麦3号,但不同地点及年份间差异较大。涉及不同大赖草染色体的易位系间的杂种F1与其抗性较高的易位系亲本相比抗性有所提高,但涉及大赖草Lr．7或5Lr#1同一条染色体的不同易住系间杂种F1的抗性仅位于两亲本之间。这表明位于不同大赖草染色体上的抗赤霉病基因具有累加效应,通过不同大赖草染色体易位系的聚合,可提高赤霉病的抗性。