104个小麦品种抗条锈性及遗传多样性分析

为探究不同小麦品种(73个农家品种和31个育成品种)的抗条锈性和遗传多样性,在苗期对小麦品种接种条锈菌生理小种CYR32和CYR34进行抗性鉴定,并利用SSR分子标记技术进行遗传多样性分析。结果表明,在苗期抗性鉴定中,对于生理小种CYR32,有5个农家品种白大头、红洋辣子、老兰麦、红剑条和竹叶青(白)以及2个育成品种品冬904054-6和品冬904024表现近免疫;对于生理小种CYR34,有2个农家品种白芒麦和老兰麦以及2个育成品种品冬904024和晋79K214表现近免疫;对比农家品种与育成品种的抗性鉴定结果,发现对于生理小种CYR32,农家品种的抗性水平明显高于育成品种,而对于生理小种CYR34,育成品种的抗性水平高于农家品种。在遗传多样性分析中,104个品种的遗传相似系数变异范围在0.32~0.98之间,平均为0.65,但小麦品种遗传相似系数在来源地之间无明显差异。通过聚类分析发现,农家品种亲缘关系与来源地相关性较低,而育成品种的亲缘关系与来源地存在一定的相关性。因此,在品种改良过程中应引用不同类群的优质亲本,拓宽小麦育种的遗传基础,充分利用优质野生资源,适当搭配,选育更多小麦优良品种。     

22份中国小麦生产主栽品种抗条锈病基因解析

为挖掘新的小麦抗条锈病基因,掌握小麦生产主栽品种的抗条锈病基因携带情况,有效防控小麦条锈病,采用抗性鉴定、基因推导分析和分子标记技术对22份小麦生产上主栽品种进行了研究,通过抗性鉴定比较22份小麦主栽品种与已知基因载体品种的抗谱。结果显示,共推测出14份供试品种携带已知抗条锈基因,8份供试品种携带未知抗条锈基因,是新的抗锈基因资源;聚类分析结果显示,供试22份小麦品种可分为2个大类6个亚类;利用SSR分子标记检测抗条锈病基因Yr1、Yr10和Yr24的携带情况发现,11份品种携带Yr1基因,2份品种携带Yr10基因,22份品种均不携带Yr24基因。部分生产主栽品种携带新的抗条锈病基因,表明小麦品种选育中避免了抗性基因单一化,并加强了未知基因的利用。     

小麦SSR和SNP标记在Taichung29×白芒麦重组自交系群体中的偏分离分析

为明确小麦SSR和SNP标记在Taichung29×白芒麦重组自交系群体中的偏分离现象及产生原因,提高遗传图谱构建的质量,以我国小麦农家品种白芒麦与感病品种Taichung29杂交构建的包含181个F8代重组自交系(recombinant inbred line,RIL)为试验材料,利用筛选得到的110个SSR标记和6 859个SNPs多态性标记进行偏分离分析。结果显示,共有1 069个标记位点表现出偏分离,占标记总数的15.3%。其中,683个标记偏向于白芒麦,占偏分离标记数的63.9%;386个标记偏向于Taichung29,占偏分离标记数的36.1%。偏分离位点在染色体上分布大多数是成簇出现,有76.3%的偏分离标记形成偏分离热点区域(segregation distortion region,SDR),共检测到了74个SDR,分布在15条染色体上,其中B染色体组包含有最多的SDR,偏分离方向为白芒麦。抗病亲本白芒麦和感病亲本Taichung29的基因型在RIL群体中分布比例为1.03∶1.00,接近1∶1的理论比例,标记在RIL群体整体分离比基本平衡,显示出偏分离主要是由遗传因素引起。     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

两种小麦根尖染色体制备方法比较与优化

为了获得小麦根尖细胞染色体的优良制片,清晰观测到小麦染色体,以Taichung 29、中国春、中4的根尖为材料,通过时间、染色、解离和制片4个方面对常规方法和酶解法进行比较,并且在这4个方面的一些细节方面进行了优化,使得在显微镜下能清晰地数出小麦染色体的数目。常规方法整体操作时间较长达到7d,解离程度控制较精细,需要严格把控解离时间,并且对染色的时间长短要求比较严格,更需要在压片过程中严格控制力度单张玻片进行压制;而酶解法无须染色而且时间较短大约4~5d,酶解过程较易控制并且只需要对根尖捣碎不需要进行压片,控制相对容易很多,一次可进行大量制片。对比2种制片方法可以发现酶解法比较适合进行大量染色体制片。     

小麦锈病抗性基因推导研究进展

小麦-锈菌的相互识别是研究小麦锈病的关键。根据寄主-病原物互作关系分析小麦品种抗病基因组成的基因推导方法是目前研究小麦锈病的热点领域,现已有大量关于基因推导的研究报道。本文综述了小麦条锈病、叶锈病、秆锈病抗病基因推导的研究进展,简述了基因推导方法的产生、发展,介绍了基因推导在小麦抗病基因鉴定中的应用情况,并对目前存在的问题和抗病基因推导的展望进行了讨论。     

人工合成小麦CI191抗条锈病基因的鉴定及分子标记定位

抗病性鉴定结果表明,硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI191(CPI/GEDIZ/3/GOO//JO69/CRA/4/AE.SQ629),对我国曾经或现在流行的小麦条锈菌生理小种CY28、CY29、CY30、CY31、CY32和水源11致病类型4表现免疫或近免疫。基因推导结果显示,CI191对条锈菌的反应型不同于24份已知抗条锈病基因品种(系),对21个条锈菌生理小种表现抗性,对条锈病菌生理小种86107表现感病反应型(IT3)。对CI191/铭贤169杂交组合的正交、反交的F1材料以及F2代群体进行抗病鉴定与遗传分析,结果表明,CI191对条锈菌小种CY31的抗性受细胞核内的显性单基因控制。利用集群分离分析法(BSA)和简单重复序列(SSR)分子标记分析,发现7个SSR标记与YrC191连锁。构建了包含YrC191的SSR标记遗传图谱,其中Xbarc240与YrC191共分离,Xcfd65、Xbarc187、Xgwm18、Xgwm11位于Xbarc8与YrC191的同侧,与YrC191间遗传距离3.2cM,Xbarc8与YrC191间遗传距离为1.6cM,Xwmc419位于YrC191另一侧、遗传距离为3.1cM。根据SSR分子标记的遗传图谱和在中国春的缺体-四体和双端体的定位结果,将YrC191定位到小麦染色体1BS上。YrC191基因的4个SSR标记和Yr26的1个STS标记可以明显地区分YrC191与染色体1BS上的其他抗条锈病基因,如Yr24、Yr26/YrCH42、Yr10、Yr15和YrC142等。     

普通小麦品种科成麦2号抗条锈病基因鉴定及分子作图

普通小麦品种科成麦2号（咸阳大穗/E10//多花1号/3/贵农20/4/绵阳26）,对我国目前流行的小麦条锈菌生理小种条中32和水源11-4表现免疫或近免疫,而科成麦2号的近等基因系CD1438对条中32和水源11-4高感。为了给小麦抗条锈病育种提供参考依据,对科成麦2号/CD1438杂交组合的F1材料以及F2、F3群体进行了抗病性鉴定与遗传分析,结果表明,科成麦2号对条中32的抗性受细胞核内的显性单基因控制,暂命名为YrKC2。利用集群分离分析法（BSA）和简单重复序列（SSR）分子标记分析,发现了7个与YrKC2连锁的SSR标记并构建连锁标记遗传图谱,其中Xcfd65/Xgwm11紧邻YrKC2,遗传距离为1.7 cM;Xgwm18、Xbarc187/Xwmc406、Xwmc419、Xwmc216依次排列,与YrKC2的遗传距离分别为2.5、3.3、6.0、9.2 cM。根据SSR分子标记的遗传图谱,将YrKC2定位在小麦的1B染色体短臂上。通过系谱分析和分子标记分析,推测YrKC2可能来源于小麦品种贵农20。基因等位性鉴定表明,YrKC2可能与Yr26、Yr24和YrCH42互为等位基因。     

合成六倍体小麦与其亲本在合成后小麦A/B染色体组微卫星位点的比较

构建人工合成六倍体小麦是利用小麦近缘材料优异基因的很有效的方法。但是目前在人工合成异源六倍小麦的过程中对微卫星位点的影响研究尚不完善。本研究直接比较了亲本四倍体小麦PS5与4个不同粗山羊草进行远缘杂交并经染色体自然加倍后获得4个人工合成六倍体小麦前后,位于普通小麦A/B染色体组不同染色体臂上的104对引物的变化。结果表明,104对微卫星引物的扩增产物在4个合成六倍体小麦中具有与普通小麦相同的带型;但在22对引物的扩增产物上存在差异,其中Am4与其它3个六倍体小麦Am1,Am2,Am3在15对引物扩增的条带存在差异;另外发现有45对特异与AB染色体的引物能够在粗山羊草中扩增出产物,其中特异于B染色体组的引物47.54%的可以在粗山羊草中扩增出产物,而A染色体组的引物占38.24%。因此,基于普通小麦开发的微卫星引物可以用于合成六倍体小麦的研究,而Am4材料与其它3个合成二倍体小麦的差异尚需进一步研究,另外我们推测普通小麦的B染色体组与A染色体组相比与粗山羊草存在较近的亲缘关系。