小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

西南地区小麦品种(系)抗白粉病基因位点组合多样性调查

了解白粉病抗性基因分布状况和基因组合多样性是提高西南地区小麦抗病育种效率的关键。本研究调查了140份小麦材料的田间抗病性,并利用18个与小麦抗白粉病基因紧密连锁的分子标记对它们进行了抗病基因扫描。结果表明,140份小麦材料在4个环境中白粉病鉴定都表现为抗病的品种比例为35%。18个抗白粉病基因的分子标记扫描结果显示,在这些小麦材料中出现频率最高的抗白粉病基因是Pm30(79.9%)。相关性分析表明有7个白粉病抗病基因与小麦白粉病抗病性显著关联,其中Pm21在4个环境中都与白粉病抗性之间存在极其显著的正相关。对抗白粉病基因的组合分析显示,基因组合包含了2到11个基因位点,其中3、4和5个基因组合的出现比例较高,分别为17.3%、15.1%和26.6%。本项研究工作的结果能够使贵州小麦优良的抗病品种(系)更好地在全省和全国的抗病育种中发挥作用,提高抗病基因标记辅助育种的效率。     

小麦YrX、Pm21基因和Dx5优质基因聚合体的分子标记选择

针对宁夏灌区小麦条锈病时有发生,白粉病逐年加重的趋势,本研究将分别含有抗条锈病基因YrX、抗白粉病基因Pm21的小麦材料与宁夏育成的高产、优质品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,并利用特异分子标记对F3代材料进行抗条锈病基因(YrX)、抗白粉病基因(Pm21)、优质基因(Dx5)检测。筛选到聚合YrX、Pm21和Dx5三种基因的材料1个,聚合YrX、Pm21基因的材料2个,聚合YrX、Dx5基因的材料2个,聚合Pm21、Dx5基因的材料3个。     

四川抗赤霉病小麦品种（系）抗病基因检测

【目的】旨在研究四川小麦抗赤霉病的基因资源,培育赤霉病综合抗性中抗以上的小麦品种。【方法】利用土表接种法鉴定出156份赤霉病达中抗水平的小麦品种或高代品系,通过已知赤霉病抗性基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5以及部分抗条锈病基因和抗白粉病基因的分子标记检测抗性基因的组成。【结果】经抗病基因分子标记检测,在供试的156份赤霉病抗性材料中仅检测出2份材料(20引979和20间2506-10)分别含有抗赤霉病基因Fhb1和Fhb5。同时,检测出含小麦条锈病抗性基因Yr5、Yr15、Yr18、Yr26和YrAs2388的材料分别为4、63、9、3、14份,在供试材料中的分布频率分别为2.56%、40.38%、5.77%、1.92%和8.97%。检测出含白粉病抗性基因Pm21的材料44份,在供试材料中的分布频率为28.21%。抗病基因的分布表明,122份供试材料含有至少1个抗病基因,其中6份材料含有条锈病和白粉病2种抗病基因,9份材料中聚合了2个抗条锈病基因,剩余的106份材料仅含有1个抗病基因。仅1份供试材料(20间2506-10)同时含有赤霉病、条锈病和白粉病3种抗病基因。【结论】四...     

兼抗白粉病、黄矮病多基因聚合小麦新种质的分子标记检测

利用与抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21共分离的特异PCR标记、抗黄矮病基因Bdv2的特异SCAR标记SC-W37,对Pm4+Pm13+Pm21及Bdv2四个抗性基因转育的小麦BC2F2代植株进行检测,初步筛选到Pm4+Pm21+Bdv2、Pm13+Pm21+Bdv2 3个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1个,Pm13+Bdv2、Pm21+Bdv2 2个抗性基因聚合的兼抗白粉、黄矮病的植株各1、6个,但没筛选到4个抗性基因聚合的植株.本研究说明了分子标记可以实现对几个抗病基因的精确、随时的同时鉴定,快速选育出具有多个抗病基因的累加体,为培育持久、广谱抗性品种提供材料和方法.     

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

[目的]研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据.[方法]利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系).[结果]筛选出携带Pm21标记材...     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21的多重PCR检测

为了促进小麦抗白粉病基因聚合体材料在小麦育种及生产中的应用,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm 13连锁的特异标记,在含有抗白粉病基因Pm 21和Pm 13的杂交F4代群体中随机挑选114个单株分别进行单一和多重PCR检测.结果表明,多重与单一PCR检测结果一致,在114个供试单株中,有5株具有Pm 21,74株具有Pm 13的特异标记,其中4个单株同时具有Pm 21和Pm 13的特异标记.与抗白粉病基因Pm 21和Pm 13连锁的特异标记可以用于对Pm 21和Pm 13的多重PCR检测,更加快速地检测出含有抗病基因Pm 21和Pm 13的累加体,有效应用于辅助选择育种.     

99份小麦地方品种抗白粉病种质发掘及其分子鉴定

利用国内白粉菌流行小种E09和E20分别对收集到的99份小麦农家种及地方品种进行了苗期抗性鉴定,共筛选出10份兼抗2个小种的材料,其中对2个小种均达到高抗以上的材料有6份,分别为028079、石家庄8号、菏泽2号、复壮30、冀麦2号和白齐麦。利用抗白粉病基因Pm21,Pm52,PmLK906和PmLX66对99份材料进行了分子检测,结果发现,复壮30、菏泽2号分别含有Pm5E和Pm52,台中23和成都秃头含有Pm LK906,其余材料均未检测到上述抗白粉病基因,也未见有含抗白粉病基因的报道。这6份材料可以作为有效抗源应用于小麦抗病育种中。     

俄罗斯春小麦抗白粉病基因检测及其组成分析

为了解俄罗斯春小麦抗白粉病基因的组成及分布规律,利用已开发的Pm2、Pm3b、Pm4、Pm8、Pm13和Pm21标记对外引俄罗斯251份春小麦品种进行了检测和分析。结果表明,在251份小麦品种中,分布5种抗白粉病基因,其中Pm2和Pm3分布频率较高,均为90.44%;Pm13为57.77%,抗病基因Pm4分布频率为10.36%,Pm8基因的分布频率为5.58%,抗病基因Pm21在引入的俄罗斯春小麦中没有分布,有6份材料没有检测出含有上述基因标记。俄罗斯251份春小麦品种中小麦抗白粉病基因组合共有15种类型,其中116份小麦品种以Pm2/Pm3/Pm13类型所占比例为46.22%;其他14种类型所占比例依次为,Pm2/Pm3类型比例为23.90%;Pm2/Pm3/Pm4类型比例为4.78%;Pm2/Pm3/Pm4/Pm13类型比例为4.38%;Pm2类型比例为3.58%;Pm3和Pm2/Pm13类型比例均为2.79%;Pm3/Pm13和Pm2/Pm3/Pm8类型比例均为2.39%;Pm2/Pm3/Pm4/Pm8和Pm2/Pm3/Pm8/Pm13类型比例均为1.20%;Pm13类型比例为0...     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。     

抗白粉病小麦育种对策

通过对白粉病抗病基因抗性的分析 ,认为目前应加快Pm2、Pm4a、Pm6基因在生产上的应用 ;为培育新一轮抗病品种 ,育种上应利用Pm12、Pm13、Pm16、Pm19、Pm2 0和Pm2 1等抗病基因 ,同时加强慢病性抗原和地方品种抗性的研究和利用 ;在此基础上培育多系品种和聚合累加抗病基因 ,培育持久抗病品种。     

分子标记辅助选育兼抗白粉病、条锈病、黄矮病小麦新种质

 选育和推广多抗、兼抗型小麦品种是今后小麦育种发展方向之一。本研究通过复合杂交、回交，将抗白粉病基因聚合体Pm4 +Pm13 +PmV、抗条锈病基因YrX（源自YW243）、抗黄矮病基因Bdv2向优异农艺亲本转育。利用抗病性鉴定和分子标记辅助选择，选育出聚合了3～5个抗病基因的兼抗白粉、条锈和黄矮病的冬性小麦新种质和春性小麦新种质，其中聚合Pm4 +Pm13 +PmV +YrX +Bdv2等5个抗病基因的冬性材料1株，聚合Pm4 +Pm13 +YrX +Bdv2d 的冬性、春性（BC2F3）材料分别为2株、3株，聚合Pm4 +PmV +YrX +Bdv2等4个抗病基因的冬性、春性（BC2F3）材料分别为6株和18株，聚合Pm13 +YrX +Bdv2、PmV +YrX +Bdv2等3个抗病基因的春性材料分别为7株和46株。本研究可为小麦多抗、兼抗育种提供遗传组成明确的丰富抗源和快捷的选择方法。     

小麦品种苗期白粉病的鉴定与分析

[目的]了解小麦品种的抗病性变化,筛选小麦白粉病抗源。[方法]对安徽省不同类型的136个小麦品种进行了苗期的白粉病抗性鉴定分析。[结果]被测的136个品种中,高抗品种40个,占总品种中的29.4%;中抗品种58个,占总品种的42.7%;中感品种24个,占总品种的17.6%;高感品种14个,占总数的10.3%;鉴定品种大多数为高抗和中抗,感病品种为少数;从不同类型品种上来看,淮北半冬性和淮南春性品种抗病性比淮北春性品种更强一些。[结论]此鉴定为小麦品种的抗白粉性快速筛选提供了重要依据。     

3种小麦抗白粉病基因聚合体的STS和SCAR标记

针对宁夏灌区小麦白粉病逐年加重的趋势,笔者将分别含有Pm4b、Pm13、Pm21的小麦材料与宁夏推广品种进行聚合杂交,采用早代抗病鉴定,淘汰感病株,F3代50个抗病株利用Pm4b的STS标记,Pm13和Pm21的SCAR标记进行检测.通过对反应体系的优化,从中筛选到聚合Pm4b、Pm13和Pm21三个基因的抗病株3株,聚合Pm4b和Pm13基因的抗病株2株,聚合Pm4b和Pm21基因抗病株3株,聚合Pm13和Pm21基因抗病株2株.为培育持久、广谱抗病小麦品种奠定了基础.     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

通过花粉管通道导入外源DNA创造抗白粉病小麦新种质

 小麦品种复壮 3 0和小白冬麦的白粉病抗性表现突出 ,是 2个抗性持久、抗谱广泛的优良白粉病抗源。但由于农艺性状欠佳 ,不适于直接作为亲本用于常规育种。为此 ,采用花粉管通道法将复壮 3 0和小白冬麦的基因组DNA导入农艺性状较好的小麦品种北农 6号 ,旨在转移复壮 3 0和小白冬麦的抗白粉病基因 ,创造抗白粉病小麦新种质。本文总结 3年来所得到的研究结果 ,阐述采用花粉管通道法导入外源DNA创造新种质的可行性     

3个农家麦种白粉病抗性遗传初步分析

在我国农家品种中白粉病抗源很少，其中红蜷芒、蚂蚱麦和小白冬麦经多处鉴定，高抗白粉病。在南京条件下经多年鉴定，无论苗期或成株期均抗白粉病。先后用这３个农家种分别与感病品种及含有已知抗病基因的抗源进行杂交，对其杂种后代进行抗性遗传分析，结果证明这３个农家种各含有１对显性抗病基因，经测位杂交分析，其所含抗性基因与现有已知的Ｐｍ＿２，Ｐｍ＿６和Ｐｍ＿８抗病基因不同。