不同接种方式下小麦对赤霉病侵染和扩展的响应

选择扬麦4号和偃展1号杂交后开花期一致的49份重组自交系(recombinant inbred lines,简称RIL)材料为研究对象,在2个独立的区域采用单花滴注和土表接种2种方式,分别调查开花后14、28、42 d群体的病小穗数,计算病小穗率。分析2种接种条件下的各个时期群体的病小穗率绝对值和动态变化。结果表明,单花滴注接种的赤霉病发展速度在14、28 d时最快,往后到42 d时速度下降;土表接种的赤霉病发展速度在14~28 d时最慢,往后到42 d时速度上升。群体在土表接种条件下的赤霉病发生程度始终弱于单花滴注条件下。单花滴注条件下前2个时期赤霉病的发展速度会显著影响最后1期的发展速度,土表接种则无这种规律。2种接种方式下群体赤霉病发展速度与株高和小穗着生密度均无显著相关性。研究结果可为现有的小麦赤霉病抗性评价方式和抗赤霉病遗传改良提供参考。

基于高代回交分离群体的小麦抗赤霉病QTLFhb4和Fhb5的遗传互作模式分析

为了明确2个小麦抗赤霉病侵入的主效QTL Fhb4和Fhb5的抗性遗传和互作模式,采用土表法并结合扬花期喷洒孢子液接种,以病小穗率(PDS)为鉴定指标,对携带Fhb4和Fhb5的不同遗传背景的BC3F1、BC3F2以及抗感对照进行了抗赤霉病侵入的表型鉴定和评价。结果表明,Fhb4和Fhb5在温麦6号和周麦22这2个不同的遗传背景中,PDS表现出杂合基因型和供体亲本望水白基因型的差异不显著,而与轮回亲本基因型之间的差异达到显著水平,抗感分离比经卡方检验符合9∶3∶3∶1的分离比例,其抗性遗传遵循2个独立的遗传因子控制的显性遗传模式;同时,Fhb4和Fhb5抗侵入性效应相当,它们之间存在加性效应,二者累加后的病小穗率显著低于单个Fhb4或Fhb5。因此,在育种实践中对这2个抗赤霉病显性基因的聚合利用将有助于提高育种材料的基础抗性。

145份小麦品种(系)的赤霉病抗性评价

采用土表接种的方法,对145份适合于淮河流域种植的小麦品种(系)进行了赤霉病的抗性鉴定和评价。以病小穗率为指标,与株高、穗长、旗叶长和旗叶宽等农艺性状做了相关性分析。结果表明,能够直接应用于大田生产的赤霉病抗性品种比较匮乏,145份材料中没有发现达到免疫和抗病水平的品系,2份达到中抗水平,46份材料表现为中感,10份材料介于中感至感病之间,87份材料表现为感病。从材料地理来源上看,仅有来自江苏的种质存在较好的抗病基因资源,而山东、安徽和河南地区的小麦品系普遍缺乏抗病性。相关性分析显示,病小穗率与株高极显著负相关,与旗叶长和旗叶宽极显著正相关,感病性的降低和丰产性的提高存在矛盾。

抗赤霉病普通小麦-大赖草易位系T5AS/5LrL的分子细胞遗传学鉴定

大赖草作为小麦野生近缘植物,对赤霉病表现较好的抗性,将其赤霉病抗性基因转入普通小麦,对创新小麦赤霉病抗性种质有重要意义。本研究在获得抗赤霉病普通小麦-大赖草异附加系基础上,采用1200R ^(60)Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA5Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(M1)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的环状二价体,表明该植株为纯合体。利用顺序GISH-双色FISH分析,结合小麦D组专化探针Oligo-pAs1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T5AS/5LrL,且筛选出了可追踪该易位系的3个EST-STS分子标记BE591127、BQ168298和BE591737。赤霉病抗性鉴定结果表明,易位系T5AS/5LrL连续3年的病小穗率分别为7.69%、10.29%和8.66%,显著低于感病品种中国春和绵阳85-45。该易位系的育成为小麦赤霉病抗病性遗改良提供了新种质。