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。

中国小麦品种抗条锈病现状及存在问题与对策

小麦条锈病是小麦重大病害,利用抗病品种是防治小麦条锈病的有效措施。新中国成立以来,中国科学家们广泛开展了小麦条锈病防控方面的研究,并取得显著成绩。大量抗源被筛选、鉴定,但由于抗源自身农艺性状差等原因,能应用于小麦育种的抗源亲本非常少,抗源利用不合理,导致生产品种抗病基因单一,病原菌流行小种很快形成,抗病品种在生产上可利用的寿命太短。本文介绍了国内外抗条锈病基因发掘情况,以及我国小麦抗条锈病育种抗病基因使用概况,通过回述1B/1R(Yr9)和Yr24/Yr26抗源的兴衰周期,总结了抗源利用的教训和经验,探讨了我国小麦抗条锈病育种中存在的问题和今后抗病基因合理利用的发展方向。

小麦抗锈病育种问题探讨

小麦锈病是河南省小麦的主要病害,其中条锈病居三种锈病之首。条锈病的发生主要是在海拔1600～2400m,温度9～13℃,生产水平较高的麦田中。