野生二粒小麦导入普通小麦的抗白粉病基因MlWE29分子标记定位

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一,培育和应用抗病品种是有效控制和减少病害的最经济有效的方法。野生二粒小麦是硬粒小麦和普通小麦的四倍体野生祖先种,是小麦抗病性遗传改良的重要基因资源。本研究利用来自以色列的野生二粒小麦WE29与普通小麦杂交,再用普通小麦连续回交和自交,育成高抗白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)小麦新品系3D258(系谱为燕大1817/WE29//5*87-1, BC₄F₆)。将3D258和高感小麦白粉病的普通小麦品种薛早配制杂交组合,对其F₁、F₂代分离群体和F₃代家系进行白粉病抗性鉴定和遗传分析。结果表明3D258携带抗白粉病显性单基因,暂命名为MlWE29。利用集群分离分析法(BSA)和分子标记分析,发现6个SSR标记(Xgwm335、Xgwm213、Xgwm639、Xwmc415、Xwmc289和Xwmc75)和5个EST-STS标记(BE494426、BE442763、CD452476、BE445282和BE407068)与抗白粉病基因MlWE29连锁。利用中国春缺体-四体系、双端体系和缺失系将抗白粉病基因MlWE29标记物理定位于5BL染色体的0.59–0.79区域。这一普通小麦抗白粉病种质资源的创制及其连锁分子标记的建立为小麦抗病基因分子标记辅助选择、基因积聚和分子育种提供了新的物质基础。     

冬小麦矮秆优质新品种农大142、农大146的育成

农大142、146是从植5021/女水妖∥7012/洛夫林13杂交组合用系谱法于1983年育成的。具耐寒、早熟、矮秆、抗条锈、秆锈及白粉病,优质,丰产等优点,千粒重42克左右,容重793克/升、籽粒蛋白质含量13—14%,湿面筋含量、SDs 沉淀值和赖氨酸含量均较高,株高85厘米左右。认为参予双交的四个亲本都具两个以上优点,而且外来亲本的缺点能被适应亲本所克服时,成功的可能性大。根据分离群体中是否出现期望型而选拔或淘汰杂种组合是一种有利策略。     

普通小麦品种“豫麦66”抗白粉病基因的鉴定与分子标记

豫麦66是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的小黑麦后代品种。本试验通过抗病鉴定与遗传分析, 明确了豫麦66携带1个抗白粉病显性单基因, 暂命名为PmYm66。采用2个以豫麦66为抗病亲本的杂交组合(豫麦66/铭贤169和豫麦66/ND3509)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)找到了与PmYm66连锁的分子标记XKsum193、EST48、EST83和EST84, 抗病基因和分子标记的顺序为EST48—EST83 (EST84)—Xksum193—PmYm66, 并通过中国春缺体-四体、双端体和缺失系将PmYm66基因及其连锁的分子标记定位在2AL染色体臂末端。多小种鉴定结果表明PmYm66(豫麦66)与2AL染色体臂上已有的Pm4a(Khapli/8Cc)和Pm4b(Armada)基因存在致病反应型差异。     

簇毛麦6VS上4个新分子标记的鉴定及与抗白粉病基因Pm21的连锁分析

Pm21具有强抗白粉病特性，位于簇毛麦6V染色体短臂（6VS）上。染色体分析和白粉病抗性检测表明，Pm21在受体小麦内是稳定遗传的。筛选与Pm21相连锁分子标记，在小麦抗白粉病辅助选择育种上有重要意义。利用RAPD和AFLP分子标记方法，对簇毛麦6V染色体和含有6V的小麦-簇毛麦代换系、6VS的易位系6AL/6VS、6DL/6VS进行分子标记筛选，以分析位于6VS上的分子标记及其与Pm21的关系。RAPD检测表明，OPK08910特异片段存在于含簇毛麦6V染色体的代换系（6A/6V）、易位系（6AL/6VS，6DL/6VS）和簇毛麦中。AFLP检测显示，PstⅠ+AGG / MseⅠ+CAC、PstⅠ+ACC / MseⅠ+CCT和PstⅠ+ AAG / MseⅠ+CGC 共3对引物分别可以在6A/6V、6AL/6VS、6DL/6VS和VV中扩增出264 bp、218 bp和232 bp特异带，并与抗白粉病基因Pm21共分离，因此，上述来源于6VS上的4个新的分子标记，可作为源自簇毛麦Pm21基因的选择标记，用于小麦抗病育种。     

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。     

小麦品种“唐麦4号”抗白粉病基因的分子标记与染色体定位

唐麦4号是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的T1BL·1RS育成品种, 遗传分析结果表明, 唐麦4号携带1个抗白粉病半显性单基因, 暂命名为PmTm4。采用唐麦4号为抗病亲本的杂交组合(唐麦4号/Clement)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)建立了与PmTm4连锁的分子标记连锁图Xcau12—Xgwm611—PmTm4—XEST92—Xbarc1073—Xbarc82—Xwmc276。根据小麦7BL连锁图的标记顺序和抗白粉病基因连锁标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系上的定位结果, 将PmTm4基因定位于小麦7BL染色体臂末端。以上研究结果为唐麦4号抗白粉病基因在育种中的利用、分子标记辅助选择和基因累加提供了便利。     

小麦对条锈病抗性遗传的研究

在抗锈育种过程中观察分析了不同材料对条锈病抗性的遗传行为,也为此单独设计了一些试验。结果表明:(1)不同抗锈材料对条锈病抗性的遗传行为有显性、隐性、简单、复杂之别。所谓抗锈性遗传传递能力的“强”、“弱”是抗锈性的显、隐性遗传和抗锈基因数目多少的共同结果。(2)供试材料大多呈不完全显性或隐性遗传,呈完全显、隐     

栽培小麦Brock和京411感染白粉菌后蛋白质组的变化

用华北地区流行的白粉菌15号生理小种,感染强抗白粉病的栽培小麦Brock和对白粉病敏感的小麦京411,通过蛋白质组技术分析其差异蛋白。结果表明,Brock经白粉菌感染12 h后,至少有6个蛋白质斑点(43 kD/pI 6.7、43 kD/pI 6.9、43 kD/pI 7.2、28 kD/pI 5.8、26 kD/pI 5.5和26 kD/pI 6.5)表达量明显增加;感染3 d后,有5个蛋白质斑点(48 kD/pI 5.6、43 kD/pI 6.9、43 kD/pI7.2、28 kD/pI5.8和26 kD/pI5.5)表达量增加;感染5 d后,有12个新的蛋白质斑点(16 kD/pI 7.6、42 kD/pI 6.5、40 kD/pI 4.8、40 kD/pI 4.6、31 kD/pI 5.7、16 kD/pI 4.6、20 kD/pI 8.3、50 kD/pI 6.7、48 kD/pI 6.6、28 kD/pI 5.7、23 kD/pI 4.8和25 kD/pI 4.7 )被诱导合成,2种蛋白质斑点(26 kD/pI 4.6和17 kD/pI 7.9)消失。京411经白粉菌感染12 h后,3个蛋白质斑点(21 kD/pI 6.4、18 kD/pI 5.4和14 kD/pI 7.0)表达量增加;感染3 d后,有2个蛋白质斑点(80 kD/pI 5.4和14 kD/pI 7.0)表达量增加,1个蛋白质斑点(16 kD/pI 5.4)表达量下降;感染5 d后,有3个蛋白质斑点(50 kD/pI 7.3、40 kD/pI 7.3和24 kD/pI 7.2)表达量增加,2个斑点(40 kD/pI 4.8和14 kD/pI 7.2)表达量下降,但没有发现新的蛋白质合成。对Brock中诱导产生的12个新蛋白质斑点,利用MALDI-TOF-MS方法,于NCBI进行数据查询,其中有6个分别属于F-box亮氨酸高度重复蛋白、重金属转运/解毒蛋白、β-1,3-葡聚糖酶(两个同工体)、β-1,3-葡聚糖酶前体、锌指蛋白。功能查询表明,上述6个蛋白参与细胞周期调控、发育、激素响应、基因转录和病害防御等。推测Brock和京411感染白粉菌后,出现的蛋白质组变化可能与各自的抗、感白粉病特性有关。     

43个中国小麦品种(系)抗叶锈性研究

 选用12个墨西哥叶锈菌生理小种对43个中国小麦品种(系)所携带的抗叶锈病基因进行了推导,在25个品种(系)中推导出6个抗叶锈基因Lr1,Lr10,Lr13,Lr14a,Lr16和Lr26,9个品种(系)对本试验所使有的12个叶锈菌生理小种都表现感病反应,另有9个品种(系)携带未知的抗叶锈基因。在墨西哥2个地点进行的田间成株期抗叶锈性试验表明,12个品种(系)表现慢叶锈性,在将来的抗病育种中有一定的应用价值。     

小麦品种成株期抗条锈性表达生育期的研究

 对5个携带不同成株期抗性的小麦品种在温室和田间成株期抗病性的研究表明，Chuanyu 12在温室条件下表现感病到中度感病，而在田间表现抗病；携带慢锈性抗性的品种Weebill在温室和田间都表现中度抗病；携带Yr18和2~3个微效抗性基因的品种Chpaio, Tukuru 和 Saar，在温室和田间都表现高度抗病。在温室条件下，对在不同生育期5个抗病品种的反应型和潜育期的研究表明，反应型在分蘖期开始降低，而潜育期随着生育期的发展表现延长。虽然田间严重度和温室反应型、潜育期之间有良好的相关性，成株期抗性的鉴定仍最好在田间进行。