小麦条锈菌中国鉴别寄主洛夫林10和洛夫林13抗条锈性遗传研究

 洛夫林10和洛夫林13是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主,为明确其抗条锈性遗传基础,本文采用常规杂交分析和等位性检测相结合的方法,将洛夫林10、洛夫林13分别与完全感病品种铭贤169杂交、自交和测交,获得各组合的正反交群体,在温室对其进行苗期抗性鉴定和统计分析,并分别与已知基因载体品系杂交和自交进行等位性检测。结果表明,洛夫林10对CYR17和CYR26的抗性分别由1对显性基因控制,属核遗传,洛夫林10抗CYR17和CYR26的基因与Moro、洛夫林13、K733所含的抗条锈病基因等位或紧密连锁;洛夫林13对CYR17和Su-1的抗性均由2对显性互补基因控制,对CYR26的抗性由1对显性和1对隐性重叠或独立基因控制,均属核遗传,洛夫林13抗CYR17、CYR26、Su-1的2对基因中有1对基因与Moro中的抗性基因等位或紧密连锁,抗CYR17的另1对基因与Hybrid46中的抗性基因等位或紧密连锁。表明洛夫林10和洛夫林13同含Yr9,洛夫林10的Yr9可能来源于无芒1号,洛夫林13的Yr9和另1对基因均来源于Skorospelka3B,未知基因可能位于6B或6A染色体上。     

我国大麦条纹病菌(Pyrenophora graminea)群体遗传多样性AFLP分析

条纹病是重要的种传真菌病害之一,能对大麦生产造成严重产量损失。本研究利用AFLP方法对来自青海、河南等10省份大麦种植区的条纹病菌菌株进行遗传多样性分析,从分子水平上揭示我国不同大麦产区的条纹病菌群体遗传差异。结果显示,利用8对AFLP选择性引物组合对19份大麦条纹病菌进行了全基因组多态性扩增,共获得144条可统计的条带,其中112条具有多态性,多态性条带占77.8%。在相似系数为0.83时,可将19份大麦条纹病菌菌株划分为4个类群,多数菌株聚类在类群Ⅰ和类群Ⅱ中,类群Ⅲ和类群Ⅳ中仅各包含1个菌株,且与其他2个类群中的成员亲缘关系较远。因此,我国大麦条纹病菌群体中存在一定程度的遗传变异。另外,发现菌株间亲缘关系远近与其分布地域无明显规律。     

大麦(青稞)品种苗期抗锈病鉴定与评价

大麦条锈病是我国青藏高原地区重要的气传真菌病害,能造成严重的产量损失。为明确现有主栽青稞(即裸大麦)品种的抗条锈病水平和为青稞抗病育种提供有效抗原材料,采用2个强毒性锈病菌菌株16360-1(云南)和2378 F2-10(西藏),苗期人工接种鉴定来源于青藏高原地区75个青稞育成品种和地方品种的抗条锈性。结果发现,对2个菌株均表现为抗性的育成品种20个,地方品种6个,占鉴定品种总数34.7%,其中高抗条锈病青稞育成品种16份,地方品种3份。本次筛选获得的高抗条锈病的青稞品种可为我国青稞抗病育种提供优良抗源亲本材料。     

小麦条锈菌和叶锈菌的复合PCR检测

利用真菌β-微管蛋白基因的保守序列和小麦条锈菌(Puccinia striiformi f.sp.tritici)、叶锈菌(Puccinia tri-ticina)的SCAR标记引物,对锈菌孢子与感病小麦叶片总DNA进行复合PCR检测,扩增获得了小麦条锈菌171bp和叶锈菌226 bp的特异性DNA片段,其检测灵敏度可达到50 μg·L~(-1)模板DNA浓度水平.在此基础上,可进一步制备小麦锈菌不同种的分子诊断、检测试剂盒.     

小麦条锈菌中国鉴别寄主阿勃抗条锈病基因遗传分析

阿勃是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主之一,该研究采用经典遗传分析、单体分析等方法,通过不同条锈菌系鉴定,系统分析了阿勃抗条锈性的遗传基础及抗性特点.结果表明,在常温条件下,阿勃在苗期对中国小麦条锈菌系水源致病类型1(Su-1)和印度菌系79009的抗性均由2对抗条锈病基因控制,属细胞核遗传,抗79009茵系的2对基因分别定位在3B和7B染色体上,是与已知抗条锈病基因不同的未知新基因,分别暂定名为YrAbb1和YrAbb2.     

以铭贤169为遗传背景的小麦抗条锈病基因YrJu4的单基因近等基因系构建

条锈病是我国小麦种植区域重要的流行病害之一。病原菌群体中流行小种改变常导致抗病品种"丧失"抗锈性。构建单基因近等基因系对于抗条锈病基因鉴定分析、病原菌小种毒性变异监测具有重要的意义。本研究以高感病冬麦品种铭贤169为遗传背景、尤皮Ⅱ号为抗条锈病基因供体转育构建单基因近等基因系。采用基因推导并结合遗传分析方法,明确铭贤169*6/尤皮Ⅱ号的近等基因株系N27和N36所含抗条锈病基因的个数,并利用与YrJu4紧密连锁的SSR分子标记对鉴定株系进行分子检测。基因推导分析结果表明,N27和N36近等基因株系可能含有YrJu3或YrJu4,或YrJu3+YrJu4。用菌系CY17和CY26对利用N27和N36株系构建的群体进行遗传分析,发现这两个株系对CY17和CY26的抗性都是受1对显性基因控制。分子标记检测结果表明,N27和N36株系都可扩增出与来源于抗性基因供体尤皮Ⅱ号的YrJu4相同的型带。因此,来源于小麦条锈菌鉴别品种尤皮Ⅱ号的抗病基因YrJu4已成功转育到轮回亲本冬麦品种铭贤169中,N27和N36株系是以铭贤169为遗传背景的YrJu4的单基因近等基因系,即铭贤169*6/YrJu4。     

2个小麦品种抗条锈基因遗传分析

采用常规杂交方法,以重要小麦条锈菌鉴别寄主Heines kolben和Struba Dickkopf与冬性小麦感病品种铭贤169杂交、自交和回交,获F1、F2和BC1代种子,根据条锈菌系的毒性谱,选用2E16单孢菌系,在铭贤169上繁殖。苗期抗性鉴定在人工控制的环境中进行。当麦苗第一片叶全展大约7cm时,用扫抹法接种,置于（9±2）℃接种间内黑暗保湿24h后转入低温温室内（温度为昼15~19℃,夜10~14℃）潜育发病,待感病品种铭贤169充分发病时调查侵染型,苗期抗性鉴定,并进行卡方检验,结果表明：供试品种 Heines kolben对条锈菌生理小种2E16的抗性由两对隐性互补基因控制;Struba Dickkopf对小种2E16的抗性由一对显性基因控制。     

中国小麦条锈菌鉴别寄主维尔抗条锈性遗传分析

小麦品种维尔是中国小麦条锈菌重要鉴别寄主.将该品种分别与完全感病品种铭贤169和其它抗病品种杂交,获得各组合的F1、BC1和F2代群体及部分F3家系.在温室对各组合亲本及F1、BC1和F2代群体进行了苗期抗性鉴定.结果表明,维尔对CY17和CY23菌系的抗性由1对主效隐性基因控制.等位性分析表明,维尔中抗CY17和CY23菌系的基因与Triticum spelta album中的1对抗性基因等位或紧密连锁,将其命名为YrVirl.而维尔对Su-1的抗性则由1对显性基因控制,将其命名YrVir2.同时采用CY17和CY23菌系对铭贤169/维尔组合的48个F3家系进行了苗期抗性鉴定,根据平均抗性指数和样本方差将这些家系分为3组,卡方测验证明了维尔对上述两菌系的抗性由1对主效基因控制,同时还可能受微效基因的影响.     

30个小麦新品系抗条锈病基因分析及成株期抗病性评价

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,利用抗病品种是控制小麦条锈病流行的最经济有效的措施。逐步澄清我国小麦品种抗病基因组成及特点是合理利用抗病品种的基础。     

小麦小GTP结合蛋白基因TaRop3克隆及其表达分析

利用同源克隆法从小麦抗条锈病基因Yr5近等基因系（Taichung29*6/Yr5）克隆到编码Rop蛋白基因的全长cDNA序列,并将基因命名为TaRop3（Triticum aestivum Rop3）,聚类分析其所在Rop蛋白家族中的亚组,并利用半定量RT-PCR方法分析其组织表达特异性和不同诱导条件下表达动态。序列分析表明,TaRop3开放阅读框为639 bp,预测编码含213个氨基酸残基Ⅱ型Rop蛋白,C末端具有膜定位基序,与大麦HvRop4和水稻OsRac4聚类在同一亚组。TaRop3基因在小麦幼苗和成株根、茎、叶片和茎节、柱头及花药中均有表达,其中在幼苗及成株茎部表达水平较高。非亲和条锈菌小种CYR17侵染和水杨酸处理诱导TaRop3表达增强,而干旱、高温胁迫以及脱落酸、乙烯利和茉莉酸甲酯处理均降低该基因表达水平。