普通小麦-柔软滨麦草易位系抗条锈病基因的遗传分析和微卫星标记

【目的】M853-2是一个通过杂交和回交选育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformsf.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。研究易位系M853-2抗条锈菌的遗传规律,对揭示其遗传机制和抗源的筛选具有重要意义。【方法】以感病品种铭贤169和易位系M853-2作亲本,通过杂交制备F2代种子,用人工接种方法研究M853-2及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性,并进行了遗传分析,最后对其中一个接种群体进行了SSR标记。【结果】M853-2对条中29的抗锈性遗传受2对显性和1对隐性基因的独立控制,对条中30的抗锈性遗传受2对隐性和1对显性核基因以及3对隐性胞质基因的共同作用,对条中31的抗锈性遗传受2对显性(互补作用)基因的独立控制,对Su-4的抗锈性遗传受1对显性和1对隐性核基因以及2对显性(互补作用)胞质基因的共同控制,对Su-11的抗锈性遗传受1对显性基因的独立控制,将该抗锈基因暂命名为YrElm2,并对该接种群体利用BSA法进行了SSR标记。从305对SSR引物中筛选到1个位于4BL上的SSR标记Xgwm495,连锁分析表明,YrElm2与Xgwm495的遗传距离为7.60 cM,该抗病基因位于4BL上。【结论】普通小麦-柔软滨麦草易位系M853-2对小麦条锈病有良好的抗性,对所接种的菌系CY29、CY31和Su-11表现为核基因遗传,对CY30和Su-4表现为与核质互作有关的抗病性遗传,说明易位系M853-2可以作为抗源在我国小麦抗锈育种中应用。

柔软滨麦草及其杂交后代抗条锈性的研究

对柔软滨麦草及其杂交后代生物学特性及抗锈性的关系进行了初步研究，结果认为，亲本的叶表皮毛密度和气孔密度与侵入前的抗锈性有极高的相关性，而其杂交后代无此种关系，表明亲本的物理抗锈因素没有传递给后代，其抗锈性由其他因素决定。

冬春季海岸滨麦碳水化合物变化差异性与其环境异质性的关系

以烟台海岸不同生态断带自然生长的滨麦(Leymus mollis(Trin.)Hara)为试验材料,通过在晚秋气温降低和冬季冷冻和春季气温回升过程中滨麦叶片和地下各器官可溶性糖、淀粉和纤维素含量的测定以探讨不同生态断带滨麦在其含量上的差异与环境异质性关系及在滨麦抗盐抗风中作用。结果表明,处在近高潮线(10m)高盐、高水分、强风和低温环境的滨麦根茎和芽粗壮、地上枝叶低矮,春季返青晚;随远离高潮线(50m)土壤盐浓度和海风风速降低,温度增高,滨麦根茎变细,地上枝叶细长,春季返青早,其不同生态断带滨麦形态可塑性与环境异质性相关。随晚秋气温下降不同生态断带滨麦地上部非结构碳水化合物向地下转移,地下繁殖器官根茎和芽成为了非结构性碳水化合物的"库"。在茎和根中可溶性糖向顶芽转移同时淀粉下降,纤维素含量增加。但近高潮线10m处的滨麦,冬季地上非结构性碳水化合物向地下转移较早,芽中储存了较多的非结构碳水化合物,春季返青晚但叶中积累较多的纤维素与其抗冻和抗风相关;而生活在远离高潮线50m处的滨麦晚秋生活期略有加长,冬季转移到地下部的非结构碳水化合物较少,储存量较低,返青较早,其叶片和地下部非结构碳水化合物含量较高与其环境低盐、弱海风及其快速生长相关。因此,不同生态断带滨麦在入冬和春季地上和地下碳水化合物转移和转化上的差异在其适应异质环境、产生形态可塑性、形成多抗逆性中起重要作用。

普通小麦-柔软滨麦草易位系M8657-4抗条锈病基因的遗传分析

[目的]对普通小麦-柔软滨麦草易位系M8657-4的抗条锈病基因进行遗传分析,明确其抗条锈病基因及遗传特点。[方法]用中国小麦条锈菌CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、Su11-4及Su11-11共6个生理小种对易位系M8657-4的苗期抗条锈性进行评价;采用常规杂交法对M8657-4的抗条锈病基因进行遗传分析。[结果]易位系M8657-4对中国小麦条锈菌具有良好的抗性;M8657-4对菌系CYR29和Su11-4的抗锈性由2对核基因(互补作用)控制,对CYR31的抗锈性由1对隐性核基因控制,对Su11-11的抗病性,M8657-4做母本时由2对基因(互补作用)控制,M8657-4做父本时由1对隐性基因控制。[结论]易位系M8657-4的抗条锈性由主效基因控制,可将其作为优良种质加以开发利用。

普通小麦-柔软滨麦草易位系的抗条锈性遗传研究

[目的]对普通小麦-柔软滨麦草易位系的抗条锈性进行遗传分析。[方法]以普通小麦-柔软滨麦草易位系M853-2、M853-4、M8657-1、M8657-4及M853-1为材料,用中国小麦条锈菌条中29号、条中30号、条中31号、条中32号、水源11-4和水源11-11共6个生理小种对其抗条锈性进行评价,进而对2个易位系M853-2和M8657-1的抗条锈性进行遗传学分析。[结果]5个易位系的抗病谱存在明显差异,初步推测5个易位系所包含的抗条锈基因不尽相同;M853-2对条锈菌系CY31的抗条锈性由2对基因控制,对Su11-11的抗条锈性由1对显性基因控制;M8657-1对条锈菌CY31的抗条锈性由2对基因控制,对Su11-11的抗条锈性由1对隐性基因控制。[结论]小麦-柔软滨麦草易位系的抗条锈性由主效基因所控制,可将其作为重要抗源在抗锈育种中有目的地加以利用。

源于柔软滨麦草抗小麦条锈病基因YrElm的遗传分析与SSR标记

M852-1是由柔软滨麦草和普通小麦7182经杂交和回交培育的易位系。苗期抗病性鉴定结果表明,M852-1对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7和V26等7个中国小麦条锈菌主要生理小种或新的致病类型均表现免疫至高抗,是一个较好的抗条锈资源材料。用条锈菌流行小种CYR33对M852-1与铭贤169杂交F1、F2、F3和BC1代进行抗性鉴定与遗传分析,发现M852-1对CYR33的抗条锈性由1对隐性基因控制,暂定名为Yr Elm。以F2代分离群体构建作图群体,利用集群分离分析法,筛选到与Yr Elm连锁的5个SSR标记:Xcfd35、Xgwm161、Xwmc630、Xgwm533和Xcfd34,并将Yr Elm定位于小麦染色体3DS上。Yr Elm两侧最近2个SSR标记Xcfd35与Xgwm161的遗传距离分别为6.5 c M和4.2 c M。抗锈性鉴定、系谱分析以及分子标记检测结果表明,该抗病基因来源于柔软滨麦草。综合基因来源、分子检测及染色体位点等方面的分析,认为Yr Elm可能是一个新的抗条锈病基因。用该基因两侧最近两个标记Xcfd35和Xgwm161检测68个甘肃和黄淮麦区小麦品种(系),10个(14.7%)品种能扩增出与M852-1相同的条带。进一步进行抗病性及系谱分析表明,这10个品种均不含Yr Elm。本研究结果为利用Yr Elm进行分子标记辅助育种和进一步的精细定位奠定了基础。