小麦白粉菌无毒位点的遗传特性

 通过小麦白粉菌菌株之间的有性杂交,获得1个白粉菌杂交分离群体。对该群体中各个体在鉴别寄主上进行了无毒性/毒性反应的测定,结果表明:对应于小麦抗病基因Pm 4a、Pm4b和品种白免3号、Era抗性的小麦白粉菌无毒性分别由1对基因控制;对应于Pm 3b的无毒性/毒性分离在杂交群体中偏离1对或2对基因的分离比例。对应于Pm4a、Pm 4b和白免3号抗性的3个无毒位点之间完全连锁,在杂交群体中共分离;该3个位点与Era抗性对应的无毒位点之间不具有连锁性。     

河南省西部山区小麦白粉菌群体遗传多样性分析

为揭示河南省小麦白粉菌群体遗传结构、起源及进化关系,采用简单重复序列区间(inter-simple sequence repeats,ISSR)和扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记技术对河南省西部山区4个小麦产区的35个小麦白粉菌单孢分离菌株进行了群体遗传多样性分析。结果显示:ISSR和AFLP分析均将35个菌株分为3个组,组Ⅰ包括来自卢氏和灵宝的大部分菌株;组Ⅱ包括来自栾川、卢氏和巩义的菌株;组Ⅲ由4个地区的个别菌株组成,同时包含1个闭囊壳释放子囊孢子获得的菌株。ISSR分析出菌株遗传距离分布在0.0139～0.6592之间,扩增多态性比率为64.83%,各菌株间的Shannon指数为0.2749;而AFLP分析所得的各菌株遗传距离变化幅度在0.1257～0.9322之间,扩增多态性比率为82.68%,各菌株间的Shannon指数为0.5100。可见,河南省小麦白粉菌具有丰富的遗传多样性,研究所用的2种方法均可用于遗传多样性分析,其中AFLP分析小麦白粉菌群体表现出更为丰富的遗传多样性。     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

为明确近年来陕西省小麦白粉菌Blumeria graminis f. sp. tritici群体毒性及遗传变异情况,利用32份已知抗白粉病基因小麦品种(系)对2013年和2014年陕西省小麦白粉菌群体毒性结构进行测定,并应用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记对2014年陕西省西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市及陕西省毗邻的甘肃省天水市5个小麦白粉菌地理群体共118株白粉菌菌株进行遗传多样性分析。毒性监测结果显示,供试小麦白粉菌群体对Pm1c、Pm2、Pm3d、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm13、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+5b、Pm4+?、Pm5+6的平均毒性频率在0～17.23%之间,表明这些基因抗性保持较好;对Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm7、Pm8、Pm19、Pm1+2+9的平均毒性频率介于69.17%～99.60%之间,表明这些基因抗性已丧失。用筛选出的6对AFLP标记共扩增出831个多态性位点,多态性位点百分比为94.86%;小麦白粉菌群体遗传多样性指数和香农信息指数分别为0.1151和0.2036,遗传变异主要来源于群体内变异。群体间基因流为4.7939,表明5个小麦白粉菌群体间基因交流广泛。群体间遗传距离和地理距离两者显著正相关。     

大白菜抗芜菁花叶病毒的QTL分析

 以大白菜高抗TuMV-C₃株系的高代自交系A52-2和感病自交系GCⅣ杂交的F₂代255个单株作为构建遗传图谱的作图群体,通过EST-PCR-RFLP和AFLP分子标记的遗传分析,构建了包含12个连锁群,由124个遗传标记组成的大白菜分子遗传图谱。其中包括6个EST-PCR-RFLP多态性位点和118个AFLP多态性位点,该图谱覆盖长度为683.9 cM,平均图距5.52 cM。利用Windows QTL CartographerV 2.0软件和复合区间作图法进行分析,共检测到4个抗TuMV-C₃株系的QTLs位点。     

小麦白粉菌ISSR分子标记体系构建及其分离菌株的多样性分析

为了对小麦白粉菌群体的多样性进行研究,构建了其ISSR分子标记体系。以小麦白粉菌基因组DNA为模板,用正交设计和单因素水平优化的方法对ISSR反应程序中的一些重要参数进行摸索和优化,建立了小麦白粉菌ISSR-PCR反应的优化反应体系;对20个ISSR引物的退火温度进行了优化,并筛选出一些多态性较好的ISSR引物。对33个分离菌株的ISSR扩增表明,ISSR标记在我国小麦白粉菌中存在较高的多态性;对ISSR标记揭示的白粉菌的遗传多样性和毒性多样性进行了比较,结果表明两者之间存在一定程度的相关性。     

三个小麦农家品种的苗期抗白粉病遗传分析

[目的]对3份小麦农家品种‘矮秆芒麦’、‘红头麦’和‘大红头’进行苗期抗性的遗传分析,研究它们的抗白粉病遗传特点,为其在抗病育种中的有效利用提供依据.[方法]将这3份小麦农家品种分别与感病品种‘铭贤169’正、反杂交,获得了F1和F2代.利用白粉菌E09菌株,分别对这3份农家品种、感病亲本‘铭贤169’以及各自的F1和F2代植株进行抗性鉴定.调查统计的数据经卡方测验分析其符合度.[结果]这3份农家品种对白粉菌E09菌株的抗性均由1对隐性核基因控制.[结论]3份农家品种对石家庄本地区的混合白粉病菌表现出良好的抗性,并且对E09的抗性均由1对隐性基因控制.可以进一步对它们进行分子标记及定位研究,为其作为抗源在小麦抗白粉病育种中的应用奠定基础.     

一个与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik~m连锁的SCAR标记的分离

 本研究将以前在稻瘟病菌菌株S1522获得的与决定对水稻品种梅雨明无毒性的基因(AVR-Pik^m)相连锁的1个RAPD标记OPO12₁₀₀₀进行了克隆和鉴定。核苷酸序列测定与分析结果表明:OPO12₁₀₀₀的大小为946个碱基,不含有与已报道的稻瘟病菌Mg-SINE、Fosburry、Magyy、Grasshopper、Pot2以及Pot3等同源的重复序列。根据OPO12₁₀₀₀的核苷酸序列,设计了1对24个核苷酸的特异引物,对无毒表型亲本S1522和毒性表型亲本S159、无毒表型群体基因池、毒性表型基因池以及有性杂交后代108个菌株进行了PCR扩增,所有无毒表型的菌株均能特异性地扩增出1条与OPO12₁₀₀₀大小相同的DNA条带,而毒性表型的菌株除5个重组个体外,均不能扩增出这条特异带。此结果表明,与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik^m连锁的RAPD标记OPO12₁₀₀₀被成功地转化为SCAR标记,为进一步通过染色体步移克隆该无毒基因奠定了基础。     

一个新的与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pikm紧密连锁的SCAR标记

 无毒基因是病原物中决定寄主抗病性表达的功能基因,其功能的丧失导致毒性小种的产生。本研究利用随机引物扩增DNA多态性技术,从稻瘟病菌菌株S1522中新筛选到1个与无毒基因AVR-Pik^m紧密连锁的DNA标记OPE12₁₄₀₀。根据OPE12₁₄₀₀的核苷酸序列,设计了1对含有17个核苷酸的特异性SCAR引物,并利用该引物对无毒表型亲本S1522和毒性表型亲本S159及其有性杂交后代的108个菌株进行了PCR扩增。结果表明:所有无毒表型的菌株均能特异性扩增出1条与OPE12₁₄₀₀大小相近的DNA片段,而毒性表型的菌株除2个重组体外,均不能扩增出此片段。根据计算,这一SCAR标记与目标无毒基因AVR-Pik^m之间的遗传距离为1.89 cM,与本研究小组先前报道的另一个标记OPO12₁₀₀₀位于目标基因的同一侧,但与OPO12₁₀₀₀相比,距目标基因近了2.86 cM。本标记的获得将有助于确定AVR-Pik^m在染色体上的位置,有助于确定用于进一步筛选位于相反一侧的连锁标记的重叠群区域。     

玉米大斑病菌有性杂交F1代菌株的生理小种鉴定和AFLP分析

玉米大斑病菌是异宗配合真菌，有性杂交有可能增强病菌的致病力，或形成新的致病小种，因此对该病菌有性杂交后代进行致病性测定和遗传多态性分析对控制该病菌的危害具有重要意义。对亲本菌株132、135和它们杂交产生的70个单子囊孢子F1代菌株进行了生理小种鉴定和AFLP（扩增性片段长度多态性）分析。生理小种鉴定结果表明，F1代菌株中与亲本菌株132（23N号小种）属于同一小种类型的占41．4％，与亲本菌株135（23号小种）相同的占20．0％，另外还出现了0、1、2、3、13、123、12N、13N和123N号小种，所占比例分别为2．9％、1．4％、2．9％、2．9％、4．3％、8．6％、1．4％、4．3％和10．0％，说明有性杂交可使后代菌株的致病性发生比较广泛的变异。AFLP分析表明，F1代菌株之间分子遗传相似系数在0．87～0．99之间，其中84．3％的F1代菌株与亲本菌株的遗传相似系数在0．878以上，但与亲本菌株132同源性较强的F1代菌株数目大约是与亲本菌株135的5倍，说明不同菌株具有不同的遗传传递能力。比较生理小种鉴定和AFLP分析结果，发现生理小种分化和AFLP分子遗传多态性间有一定的相关性，但不能完全对应，不存在遗传谱系就等于小种的简单对应关系。     

稻瘟菌对水稻品种梅雨明的无毒性的遗传分析和分子标记

 将交配型为a、并对水稻品种梅雨明不致病的稻瘟菌菌株S1522与对该品种致病的、交配型为A的稻瘟菌菌株P131和S159杂交,分别获得了24和56个单子囊孢子后代。致病性测定结果表明:这些后代菌株在梅雨明上的致病个体与不致病个体的比例近等于1:1。由此推测:稻瘟菌对水稻品种梅雨明的无毒性是由1个基因控制的。进一步通过RAPD比较了致病后代与不致病后代的DNA多态型,获得了1个与该无毒基因连锁的、长度为1000 bp的RAPD标记,两者间的遗传距离为3.7cM。     

2008年我国主要麦区白粉菌群体对三唑酮和喹氧灵的敏感性监测

采用拌种离体叶段法对我国6个省(市)分离的小麦白粉菌108个和104个单孢堆菌株分别对三唑酮和喹氧灵的敏感性进行了测定,并对两者之间的交互抗性进行分析。结果表明,供试菌株对三唑酮的平均EC50为94.34mg/L,平均抗性水平达45.14倍,有97.25%菌株产生了抗性,其中高抗菌株(抗性水平40)占35.19%,中抗菌株占55.56%。河北菌株的抗性水平明显高于其他五省。小麦白粉病菌群体对喹氧灵的敏感基线为0.0059mg/L,且与三唑酮无交互抗性。此研究信息可为小麦白粉病抗药性持续治理措施的制定以及杀菌剂生产和使用策略提供依据。     

2012年部分麦区小麦白粉菌群体对三唑酮敏感性及其与毒性的关系

 抗病品种和化学防治是控制植物病害最有效的两种措施,病原菌在长期选择压下可改变其群体结构,以逐步适应品种抗性和杀菌剂压力。本研究采用拌种离体叶段法对 2012年采自我国9个省(市)的129个小麦白粉病菌Blumeria graminis f. sp. tritici单孢堆分离物进行了三唑酮敏感性检测,同时采用31个已知抗病基因品种(系)对其进行苗期毒性测定,并对二者之间的相关性进行分析结果表明:129个供试菌株对三唑酮的EC₅₀为 109.97 mg/L,平均抗药性水平达到52.62倍,变异系数为 107.2。所有供试菌株中,99.22% 的菌株产生了抗药性,其中高抗菌株占58.91%,中抗菌株占37.98%。北京菌株的抗药性水平明显高于其他8个省市。利用Popgen1.32软件对9个省(市)小麦白粉病菌群体的毒性多样性分析结果表明,四川群体毒性基因多样性水平最高,Nei基因多样性H值为0.224 1,浙江群体最低,H值为0.096 8。小麦白粉菌群体对三唑酮的敏感性和毒性的相关性分析表明,EC₅₀或EC₅₀变异系数与毒性多样性之间均不存在显著的相关性,但EC₅₀与毒性基因数目之间的关系符合对数方程。此结果可为杀菌剂和抗性品种的合理利用提供依据。     

基于小麦白粉病菌rDNA ITS序列的PCR分子检测

 Wheat powdery mildew(Blumeria graminis f.sp.tritici) is the one of main wheat diseases in China.Based on the internal transcribed spacer(ITS) sequences of ribosome of B.graminis f.sp.tritici,three molecular primer pairs(F1/R,F2/R and F3/R) were designed to detect the fungal pathogen of wheat powdery mildew.The species specificity of these primers was confirmed.F1/R was demonstrated a higher sensitivity than the other two primer pairs,and could detect as low as 1 pg DNA of B.graminis f.sp.tritici.Furthermore,F1/R primer pair was used to detect the pathogen DNA extracted from wheat leaves showing chlorosis and typical symptoms of powdery mildew caused by artificial inoculation with B.graminis f.sp.tritici.The preliminary results demonstrated the usefulness of this primer pair and its potential applications in efficient detection of wheat powdery mildew pathogen from leaves with latent infections at early growth stages of wheat.     

我国小麦秆锈菌的毒性分析

 用40个近等基因系(near-isogenic line)对我国小麦秆锈菌的毒性进行了测定。按照美国禾谷类锈病室(Cereal Rust Laboratory)规定的密码(Code)命名的系统,小种HKR是最普通的毒力组合;占全部70个标样、127份菌株的33.1%。第二个优势小种是RKR,占全部菌株的24.4%。没有发现对Sr9e,11、38,Gt和Tmp有毒力的菌株。对Sr13,22,24,26,29,30,37的毒力频率较低、均在10%以下。毒力频率值在90%以上者(接近90%)的有Sr6,7a、7b、8a、9a、9d、9f、9g、10、12、14、15、16、18、20、28、34、36、dp-2和H。我国小麦秆锈菌无论是毒力组合或毒力频率都与北美的有很大区别。     

2002年部分麦区小麦白粉病菌对三唑酮的抗药性监测及苯氧菌酯敏感基线的建立

 采用拌种离体叶段法测定了2002年采自北京、江苏、山东、山西、河北、新疆和四川7省市部分麦区的109个小麦白粉病菌菌株对三唑酮和苯氧菌酯的敏感性,结果表明小麦白粉病菌群体对三唑酮敏感性EC₅₀平均值是63.70 μg/mL,平均抗性水平为30.48倍,最高抗性水平达142.97倍。其中江苏、山东、四川三地的菌株抗药性水平明显高于河北、北京、山西和新疆。同时测得病菌群体对苯氧菌酯的敏感基线EC₅₀值为85.82μg/mL,且白粉病菌对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂苯氧菌酯和三唑类杀菌剂三唑酮之间无交互抗性。该结果可为这两类杀菌剂在生产上的合理应用和抗药性治理提供依据。     

小麦与秆锈菌非亲和性互作对秆锈菌生长发育的影响

 本文研究了小麦与秆锈菌3种典型类型非亲和性互作对秆锈菌生长发育的影响。结果表明,完全非亲和性互作ISr5-Ra/21C₃ CKR(Sr5/P5)使秆锈菌芽管生长方向与叶片长轴夹角显著变小,比对应的亲和性互作ISr5-Sa/21C₃ CKR(sr5/p5)平均小6.22°。高度非亲和性互作ISr 11-Ra/34M KG(Sr11/P11)使秆锈菌附着胞总分化率显著降低,接种后第1、2 d平均分别降低21.16%、33.37%,3种类型非亲和性互作对附着胞在气孔上的定位无影响。各类非亲和性互作对秆锈菌菌落扩展有不同程度极显著抑制作用。完全非亲和性互作、高度非亲和性互作及中度非亲和性互作ISr 6-Ra/34C2 MFR(Sr6/P6)侵染点寄主细胞坏死率分别为66.7%~76%、近100%及52.4%~87.1%。     

小麦白粉菌的联合致病性分析

 根据传统应用的生理小种研究方法存在着因鉴别品数的不同及其数目的改变而引起小种命名的混乱;同小种不同菌株致病性不同及有限的鉴别寄主不能及时区分出危险性小种等问题,本文改用病菌群体对品种的毒力频率和联合致病性方法,用河南各地的90个小麦白粉菌株分别接种9个已知抗性基因的品系和8个推广或区试品种所得到的侵染型资料,分别计算菌株群体对各对品种的联合致病性系数和联合毒性系数.结果表明本省小麦白粉菌群体中的V₁和V₃c、V₁和V₅及V₃b和V₃C等毒性基因是联合的;花培28和周80—48及周80—48和郑州831等品种组合搭配种植可有效地控制小麦白粉病.因此这套方法对生产和抗病育种的作用是直接的.文中提出应根据研究对象和研究目的不同,选择适当的研究方法,以提高病原物致病性研究结果的有用性.     

小麦条锈菌3个看家基因SNP引物的首次报道

In order to analyze the population structure of Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), SNPs primers of Pst were developed from DNA sequences of nine house-keeping genes Chs, Act, Mapk1, Tub, Cdc2, Rd, Sm, Ls and Ef-1α obtained from GenBank. Eight of which were from Pst and one from P. graminis f. sp. tritici (Pgt). Thirteen pairs of primers were designed and screened based on at least 30 isolates of Pst obtained from diverse locations. Three of them were polymorphic namely Map1351S/Map1683A, Cd28S/Cd352A and Ef137S/Ef531A. Polymorphic loci analysis based on 149 Pst isolates from 5 provinces indicated that the three primers had good polymorphism. Cd28S/Cd352A had 8 polymorphic loci, three of them were phylogenetically informative. Ef137S/Ef531A had 6 polymorphic loci and 4 of them were informative. Map1351S/Map1683A had 8 polymorphic loci and 4 were informative. The 3 primers were used for analyzing Pst population and revealed the ancestral origin, phylogeny relation of haplotypes, genetic differentiation of the population, gene flow, and the evolution and migration relation between Pst populations thereby. The findings indicate that the 3 genes SNP primers can be used for Pst population genetic structure analysis.     

Genetic Analysis and Identification of Amplified Fragment Length Polymorphism Markers Linked to the alm1 Avirulence Gene of Leptosphaeria maculans

ABSTRACT A gene-for-gene interaction was previously suggested by mapping of a single major locus (LEM 1) controlling cotyledon resistance to Leptosphaeria maculans isolate PHW1245 in Brassica napus cv. Major. In this study, we obtained further evidence of a gene-for-gene interaction by studying the inheritance of the corresponding avirulence gene in L. maculans isolate PHW1245. The analysis of segregating F(1) progenies and 14 test crosses suggested that a single major gene is involved in the interaction. This putative avirulence gene was designated alm1 after the resistance locus identified in B. napus. Amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers were used to generate a rudimentary genetic linkage map of the L. maculans genome and to locate markers linked to the putative avirulence locus. Two flanking AFLP markers, AC/TCC-1 and AC/CAG-5, were linked to alm1 at 3.1 and 8.1 cM, respectively. Identification of markers linked to the avirulence gene indicated that the differential interaction is controlled by a single gene difference between parental isolates and provides further support for the gene-for-gene relationship in the Leptosphaeria-Brassica system.     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

 为明确陕西省小麦白粉菌群体的毒性频率和遗传多样性,利用34个含有已知抗白粉病基因的小麦品种(系)和5对多态性ISSR分子标记,分别对2016年渭南、西安、咸阳、宝鸡、汉中和安康等6市的15个乡镇160个小麦白粉菌单孢子堆菌株进行毒性频率分析。结果显示:供试小麦白粉菌群体对Pm1、Pm2、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm6、Pm7、Pm8、Pm19和Pm1+2+19的毒性频率在60%~100%之间,表明这些抗性基因已丧失抗性,在生产上已经丧失利用价值,对Pm4b、Pm24、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+Mli、Pm"Era"、Pm"XBD"和Pm21的毒性频率低于20%,表明这些抗性基因抗性良好,可在生产中利用。选取其中93个单孢子堆菌株进行遗传多样性分析,结果表明白粉菌地理群体间遗传距离在0.020 4~0.103 7之间,其中宝鸡和渭南群体的遗传距离最近,汉中和咸阳群体的遗传距离最远。群体间遗传变异占总体变异的12.82%,群体内遗传变异占87.12%,表明遗传变异主要来自于群体内。Mantel Test分析表明,小麦白粉菌群体间遗传距离与地理距离相关性不大。