中国40个小麦农家品种和甘肃南部40个生产品种抗条锈病基因推导

【目的】明确中国小麦农家品种与甘肃南部生产品种抗条锈性类型及可能含有的抗性基因和遗传多样性,为抗源的选择与利用提供参考。【方法】苗期于自控温室内使用中国当前小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）流行小种CYR32,成株期于大田病圃使用当前主要流行小种和重要致病类型共12个菌系组成的混合菌种对80个供试材料进行抗病性鉴定与评价。基因推导在温室用25个毒性谱不同的小麦条锈菌系于苗期接种30个已知抗条锈病基因载体品系及对照铭贤169、17个国际鉴别寄主和供试品种,根据供试品种和标准品系对不同菌系的侵染型,对农家品种和生产品种进行抗性谱比对分析和系谱分析,解析其可能含有的抗条锈病基因或基因组合及抗性谱,并通过NTSYSpc-2.2软件计算遗传相似系数,以UPGMA法进行聚类分析,将其抗性归类。【结果】供试品种大多具有良好的成株期抗性,除清农1号、清农2号、红壳小麦(2)在成株期表现感病,兰天3号、兰天4号、兰天6号等20个品种在成株期表现慢锈性外,其他品种均表现中抗至免疫的抗性水平。品种抗性多由全生育期抗性、部分由成株抗性提供。甘肃生产品种中抗病基因以Yr9、Yr24、Yr26为主,有的还含有其他未知抗条锈病基因。其中,兰天1号、兰天14号、兰天17号、兰天21号、清农4号等含Yr9;兰天24号、中梁04335、天选51号可能含Yr24;兰天17号、兰天23号、兰天25号、中梁17号、中梁04260、天选43号、天选48号可能含Yr26。农家品种中有19份材料含有未知抗条锈病基因,其余21份材料不能确认含已知抗病基因Yr1、Yr2、Yr4、Yr6、Yr7、Yr8、Yr40,可能含有未知基因。聚类分析发现,甘肃生产品种大都抗性谱较宽,遗传相似性较高;40份材料的抗条锈性相似系数范围在0.30-1.00,在抗性相似系数为0.70水平上可分为3大类,其中兰天15号单独聚为1类,清农1号和清农2号聚为1类,其余37份材料聚为1大类。农家品种抗性谱宽窄不一,显示出遗传多样性水平较高;40份材料的抗条锈性相似系数范围在0.38-1.00,在抗性相似系数为0.70水平上可分9大类。【结论】供试品种均有良好的抗条锈性,相对于甘肃南部生产品种,供试的农家品种更具丰富的遗传多样性和有效抗条锈病基因,可作为抗源在育种中加以利用。     

大麦种质对叶斑病的抗性鉴定与评价

 由麦根腐平脐蠕胞菌引起的叶斑病在世界各大麦种植区均有发生,严重影响大麦的产量和品质。选育和应用抗性品种是防控该病害最有效的策略,然而可利用的抗源非常有限。在本研究中对中国233份具有代表性的大麦种质资源进行成株期抗叶斑病田间人工接种鉴定,发现只有垦啤麦5号等10份材料对3个供试菌株都表现抗病,仅占供试材料的4.3%。另外对37份国内外重要的叶斑病抗源材料进行苗期及成株期抗叶斑病鉴定,结果显示成株期抗叶斑病材料所占比例为41%~46%,苗期抗性材料所占比例为50%~64%,其中ND17293等11份材料在苗期和成株期对3个菌株均表现为抗病,可作为抗源继续加以利用;基于上述鉴定结果,进一步分析发现供试大麦苗期对三个菌株的抗病比例均高于成株期抗病比例,说明大麦在不同生育期对叶斑病的抗性存在较大差异。另外发现大麦对B. sorokiniana不同致病类型的抗性也存在明显的专化性。     

土壤干旱下玉米叶细胞膜脂过氧化和膜磷脂脱酯化反应以及膜…

玉米开花期土壤干旱可使叶细胞中的超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性降低，丙二醛（ＭＤＡ）含量增加；酸性磷酸酯酶活性增强，可溶性磷含量增加。随干旱加强，ＭＤＡ含量增加与亚麻酸含量降低呈极显著负相关，亚油酸含量增加与亚麻酸含量降低呈极显著负相关，酸性磷酸酶活性与膜脂脂肪酸不饱和度的变化呈相反的趋势。电镜观察发现，干旱加强，质膜，叶绿体膜系统受损加重，起初（ψＬ－０．４１ＭＰａ）质膜，叶绿体被膜膨散，尔后断裂，     

植物种子DNA快速提取新方法

本研究提出了一种提取植物种子DNA的快速、简便、有效的新方法。基本过程包括选取饱满植物种子3-5粒并研成细粉．用提取缓冲液提取、离心分离、异丙醇沉淀、TE缓冲液保存得到的DNA。结果表明：所获得的DNA浓度和质量均较高．经扩增与琼脂糖凝胶电泳后得到了非常清晰的DNA谱带，特别适合序列特征扩增区段（Sequence-Characterize Amplified Region，SCAR）检测。     

4个小麦农家品种对条锈菌成株抗性遗传分析

小麦条锈病是影响中国小麦生产安全的最重要病害之一,由于小麦条锈菌新小种不断产生并流行,使生产中已推广应用的品种变为感病品种而被淘汰,给小麦抗病育种工作造成很大的压力。中国小麦农家品种具有丰富的遗传多样性,包括成株抗条锈病基因。成株抗性作为持久抗性重要组成部分,加强对成株抗性的利用,对培育持久抗性或非小种特异抗性品种至关重要。成株抗性遗传分析能为成株抗病基因的分子标记筛选及其转育利用奠定基础。通过对4个成株抗性农家品种与感病品种Taichung29杂交,构建F2遗传群体,并用小种CRY32在田间进行接种鉴定,分析其抗病基因的组成及遗传特点。结果表明:3个农家品种换香头(3)、白麦(1-3)和白麦(2-1)成株抗性均为单个隐性遗传基因控制,另1个品种红茧儿麦成株抗性由1对显性基因和2对隐性基因互补作用控制。在所分析的4个成株抗性品种中,其抗条锈性多数受隐性遗传基因控制。隐性遗传方式可能对小麦抗条锈病性持久化具有重要意义,也是维持其抗性较稳定的一种重要机制。     

我国小麦农家品种‘小红芒’成株抗条锈性遗传分析

小麦农家品种是宝贵的种质资源,具有丰富的等位基因变异。我国农家品种‘小红芒’具有成株抗条锈性的特点,可抗我国当前主要流行小种。采用常规杂交分析方法,通过‘小红芒’与感病品种‘Taichung29’杂交、自交和回交,获得F1、F2和BC1代。在田间成株期接种条锈菌CYR32,对其双亲及杂交后代进行了抗病性鉴定和统计分析。结果表明,‘小红芒’对CYR32的成株抗条锈性是由1对隐性抗条锈性基因控制。建议在今后抗病育种中加以有效利用。     

硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI108抗条锈病新基因的鉴定、基因推导与分子标记定位

利用我国流行的小麦条锈菌生理小种CY28、CY29、CY30、CY31、CY32和水源11致病型4对102份硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦材料进行抗病鉴定,其中CI108（组合为GAN/Aegilops squarrosa 201）对上述6个流行生理小种均表现免疫。利用CY31对杂交组合CI108/铭贤169正交、反交的F₁材料以及F₂代群体进行抗病鉴定,结果表明其抗性受细胞核显性单基因控制。基因推导表明,CI108对30个条锈菌生理小种均表现抗性,其抗谱与23份已知抗条锈病基因品种（系）不同,与K733（含有Yr24）和洛夫林13（含Yr9+未知基因）相似,但CI108与洛夫林13、K733对多个条锈菌生理小种的抗性程度不同,洛夫林13、K733与CI108系谱不同,且缺乏CI108特异的SSR标记Xgwm456的抗病特异带。所以,CI108中抗条锈基因应该是不同于其他基因的抗条锈病新基因,暂命名为YrC108。进一步利用CI108/铭贤169的F₂群体、抗感分离分析池（BSA）筛选YrC108的SSR分子标记,找到了3个紧密连锁的标记,其中Xgwm456和Wmc419位于YrC108的一侧,与YrC108间遗传距离分别为0.6 cM和1.8 cM,Wmc413位于YrC108的另一侧,遗传距离为0.6 cM。本研究为小麦抗条锈病育种提供了高抗、广谱的新抗源和进行高效检测的分子标记。     

小麦条锈菌中国鉴别寄主阿夫的抗条锈病基因单体分析

应用单体分析技术,用2E16单孢菌系对小麦条锈菌中国鉴别寄主阿夫进行抗条锈病主效基因分析及染色体定位。结果表明,阿夫对2E16菌系的抗性是由1对显性抗条锈基因控制,未发现其中含有与Sonalike相同的抗条锈病基因,确认阿夫中除含YrA外至少还含有1对未知的显性抗条锈病基因,并将其定位在3B染色体上,暂定名为YrFun。     

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Heineskolben和StrubaDickkopf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Heineskolben对条锈菌生理小种2E16的抗性由两对隐性互补基因控制;StrubaDickkopf对小种2E16的抗性由一对显性基因控制。     

小麦条锈病抗源S2199抗病基因分子标记及其与Yr5的关系

选用含有小麦条锈病抗源S2199的杂交组合 (3338/14119//S2199) F4/2*陕354 519株F2单株和其F3家系对S2199抗条锈病基因进行遗传分析和分子标记定位。结果表明,来自条锈病抗源S2199的条锈病抗性为显性单基因控制,暂命名该基因为YrS2199。采用BSA法和SSR分子标记分析,筛选到与抗条锈病基因YrS2199连锁的SSR分子标记Xdp269和Xgwm120,连锁距离分别为0.7和11.0 cM,并将其定位在2BL染色体末端上。这两个分子标记为S2199抗条锈病基因的分子标记辅助选择和抗病基因聚合提供了便利。通过等位性检测和14个条锈菌生理小种分小种鉴定,初步明确了S2199含有的抗条锈病基因可能是Yr5或其等位基因。抗源S2199是一个具有优良农艺性状的材料,为小麦育种提供了一个新的Yr5或其等位基因供体。