豫鲁皖三省重要小麦品种抗条锈基因推导

根据对 2 6个不同毒性谱的小麦条锈菌菌系的反应 ,并结合品种系谱分析 ,研究了河南、山东和安徽 3省的 50个重要小麦生产品种所具有的抗条锈基因。结果表明 ,没有 1个品种可抵抗所有供试的 2 6个条锈菌菌系 ,在已知的抗条锈基因中 Yr9所占比例最大 ,至少存在于 17个品种中 ,Yr2和Yr 1次之 ,分别存在于 10个和 8个品种中 ,个别品种则具有 Yr A、Yr 3或 Yr Sel,还有些品种可能具有未知的抗条锈基因或基因组合。由于上述已知基因对目前的条锈菌优势小种基本上均不抵抗 ,培育和推广具有效抗条锈基因的新品种迫在眉睫。

小麦品种“Lee”中抗条锈病基因的 PAPD 标记

共用３８０个１０碱基随机引物，对抗条锈病基因ＹｒＬｅｅ的近等基因系进行了ＲＡＰＤ分析，其中有两个引物在抗病的近等基因系ＹｒＬｅｅ／６＊Ｔａｉｃｈｕｎｇ２９Ｆ３和基因供体亲本“Ｌｅｅ”中扩增出了特异的ＤＮＡ片段，而在轮回亲本“Ｔａｉｃｈｕｎｇ２９”中没有扩增出同样的ＤＮＡ片段。引物ＯＰＲ－７扩增出的ＤＮＡ片段长度约为４６５ｂｐ，引物ＯＰＲ－９扩增出的ＤＮＡ片段长度约为６６７ｂｐ。用基因供体亲本“Ｌｅｅ”与感病品种“铭贤１６９”杂交的Ｆ２代分离群体（１８９株植株）进行的遗传连锁性分析表明，引物ＯＰＲ－７扩增出的特异ＤＮＡ片段与ＹｒＬｅｅ基因紧密连锁。

繁6-绵阳系小麦抗条锈性变异及对策

繁６－绵阳系小麦抗条锈性变异及对策牛永春吴立人（中国农业科学院植物保护研究所，北京１０００９４）ＴＨＥＢＲＥＡＫＤＯＷＮＯＦＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＴＯＳＴＲＩＰＥＲＵＳＴＩＮＦＡＮ６┐ＭＩＡＮＹＡＮＧＷＨＥＡＴＣＵＬＴＩＶＡＲＳＡＮＤＳＴＲＡＴＥＧＩ...

我国大麦条锈病菌的生理分化

我国大麦条锈病主要由条形柄锈菌大麦专化型引起,病菌有明显的生理分化。对西藏大麦条锈菌鉴别寄主进行扩充改进,初步建立了一套在我国较为适用的大麦条锈菌鉴别寄主,由7个品种组成:喜马拉6号、矮秆齐、早熟3号、永1394、永802、科品2号、辉县红(小麦)。这套鉴别寄主可清楚地将大麦专化型和小麦专化型区分开;并将采自西藏、青海、甘肃、陕西和河南5省区的40个大麦专化型菌系区分为4个毒性类型。以毒性中等的大麦型1号和毒性较弱的大麦型2号分布较广,大麦型3号和大麦型4号则只见于西藏的标样中。

条形柄锈菌大麦专化型分布区域的新发现

在26个小麦品种和20个大麦品种上,对采自陕西、青海和河南的10份大麦条锈病菌标样进行了致病性测定。除陕西的2份标样被鉴定为小麦专化型条中29号小种外,其余来自3省的8份标样均属大麦专化型。首次发现并证实了条形柄锈菌大麦专化型(Pucciniastriiformis West.f.sp.hordei)在中国西藏以外地区的分布,并确认大麦上发生的条形柄锈菌可以是大麦专化型,也可以是小麦专化型。

真菌系统分类与鉴定中的新方法

随着科技与生产的发展，近年来应用于真菌进化、分类研究与鉴定的新方法不断出现．本文对其主要方面─—电镜技术、色谱法、蛋白质与同工酶技术、分子生物学技术等的应用状况、特点、问题与进展进行了评述．

条形柄锈菌大麦专化型的寄主范围

用条形柄锈菌大麦专化型（ＰｕｃｃｉｎｉａｓｔｒｉｉｆｏｒｍｉｓＷｅｓｔ．ｆ．ｓｐ．ｈｏｒｄｅｉ）的３个代表性菌系，对８个族的２５属６１种禾草进行了温室人工接种。发现寄主９属２２种，除星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ）属于早熟禾族外，其余均属于小麦族。大麦属（Ｈｏｒｄｅｕｍ）所有参试种均可被侵染，多数高感，大麦是主要寄主。旱麦草属（Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍ）植物和簇毛麦（Ｈａｙｎａｌｄｉａｖｉｌｌｏｓａ）也较感病。小麦族的赖草属（Ｌｅｙｍｕｓ）、鹅观草属（Ｒｏｅｇｎｅｒｉａ）和Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍ属的所有参试种均为免疫或近免疫。

50种禾草的抗条锈性鉴定

用小麦条锈菌、大麦条锈菌、赖草(Leymus secalinus)条锈菌和麦草(Elymus tangutorum)条锈菌的代表菌系,采用人工接种方法,对7个族的23属50种禾草的抗条锈性进行了鉴定。结果表明,感染条锈病的种类除星星草(Puccinellia tenuiflora)外均属小麦族。小麦族不同属、种抗条锈性有差异,芒颖大麦草(Hordeum jubatum)、东方早麦草(Eremopyrum orientale)和肥披碱草(Elymus excelsus)对大部分菌系均表现感病反应,赖草属(Leymus)除赖草高度感染赖草菌系外均较抗病,较抗病的还有鹅观草属(Roegneria)、沙生冰草(Agropyron desertorum)、老芒麦(Elymus sibiricus)和Thinopyrum scirpeum。不同条锈菌对不同属,种禾草的致病性有显著差异。

条形柄锈菌赖草专化型和披碱草专化型

通过显微镜观察和人工接种方法,对我国西北地区普遍发生的赖草(Leymus secalinus)条锈病和麦(艹宾)草(Elymus tangutorum)条锈病的病菌进行了系统鉴定。结果发现,赖草条锈病菌和麦(艹宾)草条锈病菌均不能侵染所有小麦条锈菌鉴别寄主及感病品种,它们和小麦条锈菌各有不同的寄主范围和主要寄主,在孢子尺度、夏孢子芽孔数目、有无一室冬孢子等方面的一些差异尚不足以达到变种级别。因此,赖草条锈病菌和麦(艹宾)草条锈病菌应分别属于条形柄锈菌的两个新专化型,即赖草专化型(Puccinia striiformisWest.f.sp.leymi)和披碱草专化型(P.striiformis West.f.sp.elymi)。

核酸技术在真菌系统分类与鉴定中的应用

近年来以核酸操作为主要内容的分子生物学技术的崛起，为从核酸分子水平上研究真菌的遗传本质，为真菌的进化研究、系统分类和鉴定开辟了新的途径。本文对近几年在真菌系统分类与鉴定研究中应用较多的ＤＮＡ—ＤＮＡ杂交、限制性片段长度多态性分析、多聚酶链式反应技术和核酸测序等几种技术进行简要评述。

大麦品种资源苗期抗条锈性鉴定

选用我国大麦条锈病菌代表性毒性类型的4个菌株,采用苗期人工接种方法,对233份大麦品种资源进行了抗病性鉴定。有52个品种对各供试菌系均表现抗病反应。发现大麦品种的抗条锈性与其原产地和品种的棱形、皮裸及冬春性有关。

1991～1996年我国小麦条锈菌生理专化研究

本文报道了对１９９１～１９９６年采自我国１６个省和自治区的５６０６份小麦条锈菌标样的研究结果，基本反映了这期间我国小麦条锈菌生理小种的变化情况。１９９１～１９９５年，条中２９号出现频率为１３．６％～３２．２％，居于首位，但已呈下降趋势，到１９９６年出现频率仅为５．２％，名列第８；１９９１～１９９２年条中２５号居第２位（３．６％～８．４％）；１９９３～１９９５年新命名的条中３１号（６．６％～１６．７％）和条中３０号（５．７％～７．９％）分别上升为第２和第３位，特别是条中３１号到１９９６年已跃居首位（１３．０％）。条中２１、２２、２３、２６、２８号等小种出现频率均较低，且有逐年下降趋势。１９９４～１９９６年Ｈｙｂｒｉｄ４６和水源１１致病类群的出现频率逐年上升，前者３年分别为１９．６％、３４．８％和３８．２％，后者３年分别为１２．２％、２０．９％和４６．６％。这２个致病类群内分化加剧，到１９９６年已分别分化为９和１２个类型。条锈菌已进入以条中３０号和３１号为代表的Ｈｙｂｒｉｄ４６和水源１１致病类群占优势的新时期。

持久抗条锈病小麦品种抗性特点及其在我国的利用价值

对 18个国际上已经报道的可能具有持久抗小麦条锈病的品种进行苗期、成株期和温敏微效基因抗性的测定与分析结果表明 ,大部分持久抗性品种虽然在苗期感病 ,但绝大部分在成株期表现出了较强的抗病性 ,苗期表现抗病的品种成株期也表现抗病。成株抗病基因和温敏微效基因所决定的抗性是成株期较高抗性水平的重要组成部分 ,而且两类基因决定的抗性更有可能提供抗性的持久性。抗病育种计划中加强其利用无疑可增强我国小麦种质中抗性持久性的成分 。

小麦品种Triticum spelta album中抗条锈病基因Yr5的RAPD标记

共用 5 2 0个 10碱基随机引物对小麦抗条锈基因Yr5的近等基因系进行了RAPD分析 ,发现了 3个特异性DNA片段S14 96 76 1 、S14 5 3880 、S14 181 950 与Yr5基因连锁 ,其中S14 96 76 1 与Yr5基因紧密连锁 ,遗传距离为 2 7cM。经对特异性DNA片段S14 96 76 1 进行克隆、测序 ,设计了PCR扩增用专化引物SC S14 96 76 1 a和SC S14 96 76 1 b ,用该引物可扩增出与原RAPD引物扩增出的相似的特异DNA片段。由于该引物还可扩增出迁移率极为相近的另 1条非特异带 ,在琼脂糖凝胶上难以分辨 ,需用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染进行检测。经用F2 分离群体及部分相关品种材料检测 。

持久抗条锈小麦品种抗病性特点分析

利用我国１５个小麦条锈菌主要流行小种和致病类型，测定了国内外７个持久抗条锈小麦品种的抗病性。结果表明，尽管不同持久抗病品种苗期抗病谱有很大差异，但成株期对许多供试菌系均表现有效抗性。抗病温度敏感性试验显示，随着培养温度由低温、常温向高温提高，持久抗性品种抗性逐渐增强，表现为反应型和严重度降低。抗病基因分析表明，持久抗病品种不仅含有温敏型微效抗病基因，而且含有成株抗病基因。

中国小麦地方品种抗条锈病基因推导

在抗条锈病鉴定的基础上,对其中51个抗性较好的小麦地方品种中的抗条锈病基因进行推导分析,以明确供试品种的基因背景。根据供试品种对22个条锈菌菌系的反应,与已知基因载体品种作比较,结果表明,11个品种可能含有抗条锈病基因Yr1,而Yr2、Yr6、Yr7、Yr8、Yr19、Yr27、YrHⅦ、YrSel、YrA、YrGaby、YrAlba、YrSD、YrCV分别存在于24个品种中;白老芒麦对所用的22个条锈菌菌系均表现抗病,推测其可能含有新的抗病基因或基因组合,另有17个品种可能含有未知的抗病基因;白疙瘩(地463)、鱼儿麦(地557)、无芒洋麦(地559)、有芒洋麦(地560)、老早麦(甘地828)和红秃子(甘平A7)6个品种几乎对所有的供试菌系都表现感病,可能不含有已知基因载体所含的抗条锈病基因。

以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育进展

自1988年起,系统开展了以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育及其基础性研究。采用回交法和系谱法相结合的转育方法,以春性品种Taichung29为轮回亲本作母本,分别与25个抗性供体即中国小麦条锈病菌鉴别寄主和国际上重要的抗条锈基因载体品种杂交、回交和自交。通过基因推导分析、单体分析和SSR标记技术检测目的基因,选育抗条锈近等基因系,现已获得重要进展,成功选育出8个以Taichung29为背景的抗条锈病单基因近等基因系,即Taichung29*6／Yr1、Taichung29*6／Yr2、Taichung29*6／Yr5、Taichung29*6／Yr7、Taichung29*6/Yr9、Taichung29*6／Yr10、Taichung29*6/YrSpP、Taichung29*6/YrKy2。另有9个组合转育获得343个抗性稳定株系,正检测其目的基因,3个组合转至BC6F3,自交纯合筛选抗性稳定株系,5个组合转至BC5,继续回交转育。

用变性PAGE-银染法鉴定小麦抗条锈基因Yr5的RAPD标记

以小麦抗条锈病基因Yr5的供体亲本Triticumspeltaalbum作为对照 ,对近等基因系Yr5 6×AvocetS和感病亲本AvocetS进行RAPD分析。扩增产物用 4%变性PAGE分离 ,银染显色。在变性PAGE上可以检测到 50～ 10 0条带 ,是琼脂糖凝胶电泳的 5倍以上。筛选了 2 40个随机引物 ,发现 2 3条稳定的多态性DNA片段 ,初步检测表明其中6条与Yr5基因具有连锁性。用 12 1株AvocetS和Yr5 6×AvocetS杂交制备的F2 代分离群体进一步进行的遗传连锁性检测表明 ,多态性DNA片段S13 2 0 2 0 7和S13 4 83 6 3 分别与Yr5基因完全连锁和紧密连锁。结果表明 ,用变性PAGE分离PCR产物并结合银染显色 ,提高了小麦RAPD分析的多态性水平 。

土壤微生物分子生态学研究方法

主要介绍了目前在土壤微生物生态学研究中的常用分子生物学方法,包括核酸探针杂交技术、基于PCR技术的研究方法、特异DNA片段的序列分析、DNA扩增片段梯度凝胶电泳检测技术等。

小麦RAPD分析中温度循环参数的优化

为了解决小麦材料 RAPD分析中的重复性差、多态性低等问题 ,对反应中的温度循环参数进行了优化研究。通过比较不同变性时间、复性温度和升温速度等的扩增效果 ,设计出了适于小麦 RAPD分析的 PCR程序 :94℃预变性 5 m in;开始的 5个循环为 94℃ 1min,38℃ 1m in,0 .3℃ / s升温 ,72℃ 2 min;后 40个循环为 94℃ 10 s,38℃ 1min,0 .3℃ / s升温 ,72℃ 2 min;最后 72℃ 5 m in。在后 40个循环中用 1～ 2 s的变性时间 ,则能够有目的地扩增 6 0 0 bp左右及以下片段。利用该程序 ,每条引物检测的位点数平均达 17.6个左右 ,高于一般报道的 1～ 10个。该程序在小麦遗传多样性研究。