小麦‘西农291’成株期抗条锈病遗传分析

为明确‘西农291’抗条锈性的遗传基础。对‘西农291’在温室和田间进行多个小麦条锈菌小种的抗条锈鉴定;采用常规杂交方法,将‘西农291’分别与感病品种‘铭贤169’与AvS杂交,构建其F1、F2遗传群体,用小麦条锈菌小种CYR32进行温室抗条锈性鉴定、混合小种（CYR32:CYR33≈1:1）进行田间抗条锈性鉴定。结果表明,在温室条件下,‘西农291’在苗期对条锈菌CYR32与CYR33表现高度感病、成株期对CYR32、CYR33、Su11-4及Su11-7表现高度抗条锈性;田间混合小种接种诱发发病（陕西杨凌）和自然发病（甘肃天水）抗条锈性鉴定均表明‘西农291’在成株期高度抗条锈病。群体抗条锈性鉴定结果表明‘西农291’与感病品种铭贤169和AvS杂交的F2群体的抗:感分离比例均符合3R:1S的理论比例。以上结果说明‘西农291’具有非小种专化性的、广谱抗性的成株期抗条锈性;对CYR32的成株抗条锈性受1对显性基因控制。     

甘蓝型油菜花茎高效再生体系研究

研究了甘蓝型油菜花茎外植体高效诱导不定芽的再生体系,结果表明：以含有2,4-D（0.5~1.0mg/L）的培养基对外植体进行预培养,以及在分化培养基中加入AgNO3（2~6mg/L）,可显著降低外植体褐化坏死的频率,提高了不定芽的发生频率及其再生能力;6BA（2.5 mg/L）与NAA（0.1mg/L）配合使用有利于提高不定芽发生频率;再生的不定芽90%可长根     

持久抗病基因Yr18在中国小麦抗条锈育种中的应用

持久抗病基因Lr34/Yr18/pm38赋予小麦对叶锈、条锈和白粉的广谱抗性。为明确该基因在我国的分布及应用状况,对495份生产小麦品种或高代系和30份小麦核心种质进行了抗病鉴定,并以该基因特异性标记cssfr3和cssfr5对Lr34/Yr18/pm38位点进行精确检测。结果显示,Lr34/Yr18/pm38基因位点在成株期对我国所有小种都表现中度抗病。分子检测结果显示,Lr34/Yr18/pm38基因位点在生产品种和高代品系中比例很低,只有2.02%;而在核心种质中的比例却很高,达到13.3%。这表明,这一基因位点曾在我国广泛应用,但在随后的育种过程中逐步丢失。     

小麦新抗源Centrum抗条锈性特征及遗传分析

为了明确小麦种质Centrum的抗条锈性特征及抗性遗传规律,分别在杨凌和天水两地对其进行成株期抗条锈性评价,并以CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-5、Su11-7、CH42等8个条锈菌生理小种对其进行苗期抗谱分析,以CYR29和CYR32对Centrum与感病亲本Avocet S构建的BC1、F2和F3群体进行苗期抗条锈病遗传分析。结果表明,Centrum在杨凌混合小种圃和天水自然诱发圃成株期均为免疫反应,苗期对所有参试小种均表现为免疫或近免疫;抗病遗传分析表明Centrum对CYR29和CYR32的抗性分别由同一对显性基因控制。     

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。     

二穗短柄草幼胚愈伤组织诱导及高频再生体系的建立

为了建立二穗短柄草高效再生体系,以二倍体二穗短柄草ABR4、ABR6和六倍体二穗短柄草ABR100、ABR101、ABR102的幼胚为外植体,研究了糖类、染色体组倍性和激素对愈伤组织诱导、分化及生根的影响。结果表明,二穗短柄草的高效再生体系的建立,其愈伤组织诱导培养基：LS+2,4D 2.5 mg·L^-1+麦芽糖30 g·L^-1+琼脂6.5 g·L^-1;愈伤组织继代培养基：LS+2,4D 1.0 mg·L^-1+6BA 0.2 mg·L^-1+麦芽糖30 g·L^-1+琼脂6.5 g·L^-1;愈伤组织分化培养基：LS+KT 0.2 mg·L^-1+6BA 0.5 mg·L^-1 + CuSO₄ 0.6 mg·L^-1+麦芽糖30 g·L^-1+琼脂6.5 g·L^-1;愈伤组织生根培养基：1/2 LS+IAA 0.6 mg·L^-1 +麦芽糖20 g·L^-1+琼脂7.0 g·L^-1。优化了二穗短柄草愈伤组织培养条件,在含有30 g·L^-1麦芽糖的培养基上,愈伤组织出愈率最高可达96.67%,在含有0.2 mg·L^-1KT的培养基上,分化率最高为71.25%。并进一步探讨了影响短柄草再生的主要因素。     

小麦单倍体无性系抗镰刀菌毒素细胞系的筛选

１９８９￣１９９２年以禾谷镰刀菌Ｆ４号菌种的粗毒素为选择剂，采用多步正筛选法，从来源同一个花粉胚的单倍体细胞无性系Ｈ１６中筛选出三个抗性细胞系－Ｈ１６＾ｒ１，Ｈ１６＾ｒ３和Ｈ１５＾ｒ５。与亲本系相比，这些变异体系具有较强的抗毒素毒害能力，在继代培养６次后，其抗性性状表现稳定。     

重庆麦区小麦品种(系)抗条锈性评价与基因分析

【目的】重庆是中国小麦条锈病流行体系中重要冬繁区,准确评价该地区小麦品种(系)对当前小麦条锈病流行小种的抗性和了解抗条锈基因在该区的分布状况,为小麦安全生产、品种合理布局及小麦抗条锈育种工作提供依据。【方法】从该区征集了18份当地主栽品种和89份高代品系材料,应用中国小麦条锈菌流行生理小种条中32(CYR32)、条中33(CYR33)、V26/G22-9和V26/CM42,在杨凌进行苗期分小种(CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42)温室抗病性鉴定、并于2015年和2016年连续两年分别进行杨凌成株期条锈菌混合小种(CYR32、CYR33)人工接种病圃和天水自然诱发条锈菌病圃鉴定,根据苗期和田间成株期的抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价;结合抗谱分析、参照单基因系材料的感病结果,及以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7个已知抗条锈基因的标记分别进行的分子检测分析,推测小麦材料可能携带抗病基因。【结果】在107份参鉴材料中,苗期对CYR32与CYR33均表现免疫或者近免疫的品种(系)有57份,占53.27%;对CYR32、CYR33和V26/CM42均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有11份,占10.28%;对CYR32、CYR33和V26/G22-9均表现免疫或者近免疫的品种(系)只有9份,占8.41%。综合评价,全生育期抗性的材料仅有8份,占7.48%;成株期抗病材料仅有9份,占8.41%;感病材料90份,占84.11%。分子检测表明,供试材料中21份可能含有Yr9,39份可能含有Yr26,17份可能含有Yr17,3份可能含有Yr18。其他材料中未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,其中没有发现可能含Yr5、Yr10和Yr15的材料。8份具有全生育期抗性的材料,未检测到上述Yr基因(分子标记)的存在,可能含有未检测到的其他抗病基因。【结论】重庆地区小麦品种(系)对小麦条锈菌当前流行小种的抗性整体水平较低,尤其是含Yr26的材料在育种中被广泛而单一地利用。建议利用多基因聚合育种等手段提高当地小麦品种的抗条锈性。     

西北农林科技大学小麦多组学数据库的构建与应用

本研究在大规模根系转录组分析的基础上,获得406份全球遗传多样性丰富的小麦种质的基因型数据,并通过对18个农艺性状在10个种植环境中的系统调查,获得对应的表型数据。实验室前期评估证实表型与基因型数据可靠,可应用于小麦研究。同时,整合基因型、转录组、表型与栽培环境的气象数据,建立了一个可在网站（https://iwheat.net/resource）自由下载与利用的小麦多组学数据库,为小麦功能基因的挖掘与机理研究提供支持。     

一粒小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代抗条锈病鉴定及抗性株系的筛选

为了开拓小麦抗条锈病基因资源,利用中国流行的小麦条锈菌生理小种CYR23、CYR25、CYR27、CYR29、CYR31、CYR32和水源11致病型Su-11-4、Su-11-7和Su-11-14,对一粒小麦(T.monococ- cum)与葡萄牙野燕麦(Avena fatua L.)杂交后代(简称"一粒葡")进行成株期和苗期抗病性鉴定,分离筛选出8个抗性稳定的株系:YLP-7、 YLP-1-1、 YLP-1-6、YLP-9-3、 YLP-9-8、 YLP-15-1、 YLP-15-4 和 YLP-16-4,这些抗性株系对所有参试条锈菌小种都表现为免疫或近免疫,表明"一粒葡"材料具有较强的条锈病抗性,可作为抗源用于小麦抗病育种.