1293份小麦品种(系)1RS/1BL易位和抗条锈病基因Yr41的分子检测

小麦-黑麦1BL/1RS易位系因具有丰产和抗病等特性,被广泛应用于小麦育种,我国曾一度有超过70%的小麦品种含有该易位系。当前,该易位系在我国小麦中的分布情况还有待确证。迄今,抗条锈病基因Yr41已连续为小麦育种提供抗性20年,利用该基因培育的抗条锈小麦新品种在西南麦区大面积推广。然而,该基因在我国小麦中的分布情况仍不清楚,限制了其在不同麦区的开发利用潜力。鉴于此,本研究利用小麦-黑麦1BL/1RS易位系特异分子标记ω-sec-p3/ω-sec-p4和Yr41特异分子标记BE446068对1293份小麦品种(系)进行了检测,结果显示,有542份可扩增出1BL/1RS特异标记,占参试材料的41.92%,使用频率仍然较高;有64份材料可以扩增出Yr41特异标记,占参试材料的4.95%,利用频率较低,今后可加强对含Yr41品种(系)的利用。

长江中下游小麦新品系条锈病抗性评估与抗病基因分析

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis West. f. sp.tritici Eriks.&Henn.)引起的条锈病是世界范围内小麦的重要病害。长江中下游麦区是中国小麦主产区之一和重要的小麦商品粮基地,也是中国小麦条锈病流行的重点防控地区。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,了解抗条锈基因在各个品种及所处麦区内的分布状况,对及时调整抗病育种目标、指导抗病品种及抗病基因的合理布局与应用具有重要意义。本研究收集了2019-2021年间苏、皖、鄂等长江中下游麦区103份小麦材料,包括34份当地主栽品种和69份参加新品种区域审定试验的高代品系,于2021年分别在陕西杨凌混合小种(CYR32、V26-lab)人工病圃及四川江油自然诱发病圃进行成株期抗条锈性鉴定;以当前流行条锈菌小种条中32(CYR32)和G22致病类群(V26-lab)对参鉴品系进行苗期分小种鉴定,利用16个已知抗条锈基因的19个SNP标记进行分子检测,其中包括11个全生育期抗病基因[Yr5a、Yr5b (YrSP)、Yr6、Yr7、Yr9、Yr15、Yr26、Yr28、Yr81、YrZH84和YrAS1676]和5个成株期抗病基因(Yr18、Yr30、Yr78、Yr86和YrLT26),推测小麦品系可能携带的抗病基因。结果表明,34份主栽品种中,23份表现成株期抗病。在69份高代品系中,苗期对CYR32和V26-lab小种表现抗病的品系分别有11份和13份,对CYR32和V26-lab均表现免疫或者近免疫的品系仅有2份。根据品系成株期抗病DS值的聚类热图结果表明,在杨凌表现抗病的品系有44份,在江油表现抗病的品系有25份,在两地均表现环境稳定抗病的品系有17份。分子检测表明,参鉴品系中可能携带Yr5b、Yr6、Yr7、Yr9、Yr30、Yr78、Yr81、Yr86、YrZH84、YrLT26和YrAS1676,其中只有Yr6、Yr81和YrLT26显著影响抗病性,没有发现可能携带Yr5a、Yr15、Yr18、Yr26和Yr28的品系。此外,Yr78、Yr81、Yr86和YrAS1676组合表现可有效抗条锈病。长江中下游麦区小麦品系对小麦条锈菌当前流行小种的抗性整体水平较2010年前明显提高,抗病基因的使用呈多样化趋势。

小麦条锈菌鉴别寄主抗条锈病基因Yr9的微卫星标记

以含有Yr9的抗条锈病近等基因系Taichung29*6/Yr9及其轮回亲本Taichung29为材料,用目的基因所在1B染色体上32对微卫星引物对其基因组DNA进行PCR扩增,发现引物Xgwm582在近等基因系与轮回亲本间可扩增出特异性DNA片段。经F2代分离群体177个抗、感单株检测证实,该片段位点与抗条锈病基因Yr9紧密连锁,遗传距离为3·7cM,确定Xgwm582可作为抗条锈病基因Yr9的标记。

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 。

小麦抗条锈病基因Yr5分子标记检测

为给小麦新品系的抗性遗传基础鉴定及持久抗性新品种选育提供技术支撑,以22个小麦条锈病抗性品种、2个感病品种及12个野生近缘物种为材料,采用PCR方法探讨了小麦条锈病的抗性基因分子标记Yr5-156在这些材料中的分布。结果表明,在多数抗病材料中能扩增出抗病基因Yr5分子标记特异性条带;但在2个感病材料中也扩增出来了同样的特异性条带。表明抗条锈病基因Yr5的分子标记Yr5-156不能作为分子标记辅助育种手段直接应用,需对其做进一步的验证。

小麦高代品系中抗条锈病基因Yr69的分子标记检测

利用抗病基因改良品种的抗病性是防治条锈病危害的有效途径,育种过程中使用分子标记辅助选择(MAS,markerassisted selection)能够有效提高目标基因的选择效率。为了检测长4738/CH7086和烟农999/CH7086后代选系中是否含有抗条锈病基因Yr69并验证Yr69连锁标记的有效性,利用分子标记2AS33和人工接种鉴定的方法对2个群体的63个F6品系进行了标记检测和抗性评价。结果表明,长4738/CH7086后代的35个品系中有32个含有Yr69,且全部表现为抗病,1个品系未检测到Yr69但也表现为抗病;烟农999/CH7086后代的28个品系中有8个含有Yr69,其中7个抗性稳定,1个出现抗、感分离现象;63个品系中有3个基因型与表型不一致,2AS33检测的准确率为95.2%,可有效用于抗条锈病基因Yr69的分子标记辅助选择。筛选出的40个稳定抗病品系经过产量与适应性鉴定后可用于参加品种比较试验,也可作为优良亲本用于抗病育种。

小麦条锈病抗性基因Yr5的序列标记位点和酶切扩增多态序列标记的构建

Yr5基因赋予了到目前为止美国所鉴定出的所有小麦条锈病病原小种的抗性。Yr5基因的共分离抗性基因类似多态(RGAP)标记是可以获得的，但是这些标记的应用需要有关聚丙烯酰胺凝胶电脉以及不同品种间可能不是多态性的条件。

103份小麦品种（系）抗条锈性和遗传多样性评价及基因检测

【目的】了解小麦品种(系)对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种(系)进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种(系)对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种(系)对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种(系)对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种(系)的遗传相似系数变异范围为0.50-0.93,平均值为0.66。103份小麦品种(系)聚类分析可分为3大类,第Ⅰ类包含4个品种,分别为花培112-2、尤皮2号、鲁沾1号和Elkhart;第Ⅱ类包含43个品种(系),其中来自于同一地区的品种(系)或含系谱来源相同的品种(系)聚在一类,说明小麦品种之间的亲缘关系与品种来源有很大的关系;第Ⅲ大类中具有相同系谱的品种(系)都聚在一个亚类,表明同一地区小麦生产品种选育过程中多数使用了相同或亲缘关系相近的材料,导致小麦育成品种之间遗传关系相近。已知抗病基因检测到含有Yr9、Yr10、Yr18和Yr26特征带的品种(系)分别有15、8、19和1份,未检测到含有Yr5和Yr15阳性条带的品种(系)。【结论】供试小麦品种(系)苗期的抗性水平较低,郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158这6份品种可能含有未知全生育期抗病基因,适用于品种轮换种植防控小麦条锈病;成株期抗性较好,抗性基因检测Yr18使用频率较高。因此,小麦育种工作应充分利用优质已知抗性基因资源,发掘新抗性材料,培育多基因聚合的持久抗性品种。

小麦抗条锈性遗传研究进展

小麦条锈病是小麦最重要的病害之一 ,利用品种抗病性是控制该病的主要方法。人们通过杂交法、非整倍体法及现代分子生物学技术研究了小麦抗条锈遗传规律 ,确定了小麦所含抗条锈基因 (Yr基因 )的数目及性质。目前已确定命名了 30个基因 ,其中 Yr11、Yr12、Yr13、Yr14、Yr16、Yr18、Yr19、Yr2 0、Yr2 9、Yr30为成株期抗病基因 ,其余为全生育期抗病基因 ,并发现在 Yr3、Yr4位点上存在复等位基因现象。同时国内外研究者应用 RFL P、RAPD、AFL P、WMS及新兴的 RGA分子标记手段已标记了某些 Yr基因 ,这为

小麦新抗源贵农775抗条锈性特征与遗传分析

发掘并利用不同类型抗条锈病基因,构建区域间抗病基因多样性差异布局,是阻遏条锈菌大区域传播、实现小麦条锈病持续控制的重要策略。为了明确小麦新抗源贵农775抗条锈性特征和抗性遗传规律,为其合理布局应用提供依据,文章利用10个条锈菌菌系进行苗期分小种鉴定;构建贵农775与感病品种Avocet(S)杂交后代F2:3及回交BC1遗传群体,利用小麦条锈菌流行小种CYR32和最近发现的对Yr26基因有毒性的新致病类型CH42,对贵农775进行抗条锈性遗传分析。结果表明,贵农775对包括CH42致病类型在内的所有10个供试菌系均表现为免疫或近免疫的抗病性反应,而中国当前主要条锈病抗源品种92R137、川麦42(YrCH42)、贵农22(YrGN22)及Yr24等均不抗CH42;抗病遗传分析结果表明,贵农775对小麦条锈菌小种CYR32和CH42的抗性分别由一对显性核基因控制,并且为不同的小种专化抗性基因。

223份小麦农家品种田间抗条锈病性评价及抗病基因分子检测

为发掘更多的小麦条锈病抗性种质资源,了解小麦抗条锈病性基因在甘肃省小麦农家品种中的分布状况,选用甘肃省223份小麦农家品种,采用人工接种与自然诱发相结合的方法于2015—2017年进行了连续2个小麦生长季的成株期抗条锈病性鉴定与评价,并利用已知的6个Yr基因分子标记对其进行抗条锈病性基因类型检测。结果显示,在供试的223份小麦农家品种中,成株期表现抗病的有50份,占总数的22.42%,其中表现免疫、高抗和中抗的分别有42、3和5份,分别占总数的18.83%、1.35%和2.24%;有99份品种具有慢条锈病特性,占总数的44.39%。Yr基因分子标记检测结果表明,可能携带Yr26、Yr9、Yr5、Yr10、Yr15和Yr18的小麦农家品种分别有112、8、92、12、77和22份,分别占供试材料的50.22%、3.59%、41.26%、5.38%、34.53%和9.87%;有41份品种未检测到供测的6个抗条锈病性基因。

青海高原197份小麦品种(系)及种质资源抗条锈分子鉴定

【目的】通过鉴定青海省近年来春小麦主栽品种、后备品种及高代育种材料对我国当前条锈流行小种的抗性水平、检测其可能携带的抗病基因,为培育春小麦抗条锈病新品种、开展抗源品种的合理布局及种质利用提供参考。【方法】利用小麦条锈菌CYR29、CYR32和CYR34等流行生理小种苗期温室人工接种,对197份春小麦品种(系)及资源进行抗性鉴定;同时利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1BL/1RS)、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26等两侧紧密连锁的标记进行分子检测,并结合系谱推测供试材料可能携带的抗性基因。【结果】苗期对CYR29、CYR32和CYR34小种表现抗性的材料分别有174份(占88. 3%)、86份(占43. 6%)和122份(占61. 9%),对三者均表现抗性的材料有74份(占37. 5%);分子鉴定可能含Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26抗性基因的材料分别有21份(占10. 6%)、33份(占16. 7%)、3份(占1. 5%)、28份(占14. 2%)、6份(占3. 0%)和7份(占3. 5%),其中有20份材料可能同时携带2种以上条锈病抗性基因,推测其余未检测出的抗性材料可能含有其它未知抗性基因。【结论】当前青海高原春小麦品种(系)及种质资源条锈病抗性整体水平较低,抗源较为单一;对检测中抗性表现良好的材料应加强与其他抗锈基因材料的聚合,并将其应用到生产中。

中国不同春麦区小麦地方种质抗条锈病评价及抗性基因分析

为明确中国不同春麦区小麦地方种质对当前小麦生产上流行的条锈病菌Puccinia striiformis f. sp. tritic的抗性水平及其所含抗性基因,利用条锈病菌生理小种条中32(CYR32)和条中34(CYR34)及混合生理小种(致病类群)对来自5个春麦区的196份小麦地方种质进行苗期、成株期抗性鉴定,并通过6个已知条锈病抗性基因Yr9、Yr18、Yr26、Yr48、Yr65和Yr67对其所含重要抗性基因进行分子标记检测。结果显示,在苗期,有11份小麦地方种质对CYR32表现出抗性,有12份对CYR34表现出抗性,分别占供试种质总数的5.61%和6.12%;有6份对CYR32和CYR34均表现出抗性;在成株期,有59份小麦地方种质在5个田间诱导环境下表现出稳定的抗性。有119份小麦地方种质检测到含抗性基因,其中有3份携带Yr9,有50份携带Yr18,有43份携带Yr48,有54份携带Yr65,所有供试种质均未检测到Yr26和Yr67,抗性基因的组合分析发现,共有31份小麦地方种质携带4种抗性基因组合类型Yr9+Yr18、Yr18+Yr48、Yr18+Yr65和Yr48+Yr65。表明来自中国5个春麦区的小麦地方种质条锈病抗性表型呈多样性,且携带目前在小麦抗病育种和生产上有效的条锈病抗性基因(组合),建议加大对小麦地方种质的保护和应用力度。

197份小偃麦渗入系抗条锈病评价与分子鉴定

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. Tritici, Pst)引起的小麦条锈病是世界范围内小麦主要病害之一,培育和种植抗病品种是控制该病害的最有效措施。本研究利用流行条锈菌小种CYR32、CYR33和CYR34对育成的197份小偃麦高代渗入系在成都进行成株期抗条锈病鉴定,并利用Yr50和Yr69的连锁标记进行分子检测,挖掘可能含有新抗病位点的材料,从而为小麦抗病育种拓宽抗源。结果表明:197份小偃麦高代渗入系中,筛选出156个能抗条锈菌小种的株系;结合标记检测结果,筛选到34份含Yr50特征带型的材料,75份含Yr69特征带型的材料,22份材料同时含有Yr50和Yr69的特征带型,其余材料未检测到上述抗条锈病基因。推测这些抗性株系可能具有新的抗条锈病基因。该研究结果将为小麦抗条锈病品种的选育提供新抗源并为发掘新的抗条锈病基因提供依据。

远缘杂交衍生后代中筛选小麦抗条锈病新抗源

针对小麦远缘杂交的一系列衍生系,在陕西杨凌人工条锈病圃(CYR32和CYR33混合小种)选择压力下,兼顾抗病性与农艺性状,经过连续6年系统选择,筛选了106份远缘杂交衍生后代选系。在此基础上,通过杨凌人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水自然诱发鉴定圃,对其进行成株期抗条锈病鉴定;利用当前流行小种CYR32、CYR33和G22-9进行苗期分小种鉴定;结合Yr26的分子标记检测评估抗源价值。建立基于成株期与苗期抗病性鉴定相结合,异地抗病表型鉴定与分子标记筛查的抗源筛选和评价体系。结果表明:106份远缘杂交后代衍生系中,筛选出54个能够抵抗包括G22-9在内的多个流行小种的选系;结合标记筛查结果,筛选到36份不含Yr26的抗病材料,其中4份为全生育期抗条锈病性类型(ASR),32份为成株期抗性(APR)类型。推测这些抗性选系可能具有抗条锈病新基因。

密切关注感染Yr26条锈菌新毒性菌系动向

针对近年来我国新发现的感染Yr26基因的条锈菌新毒性菌系可能对我国小麦条锈病持续控制带来的影响,就我国小麦抗锈育种利用Yr26基因的现状、该菌系的发现与发展趋势,以及新菌系可能对我国黄淮海主产麦区主栽品种可能造成的威胁进行了分析。提出了新菌系出现后,我国植保、育种和生产推广部门的应对策略和建议。