中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因,携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明,我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因,占6.1%。不同麦区分布频率不同,其中北部冬麦区为零,黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中,359份含有Lr34/Yr18基因,占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异,北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150bp和229bp的片段,能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因,是一个重复性好、准确率高的分子标记,可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。

宁夏小麦品种慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的小麦慢叶锈/慢条锈基因,可用于小麦锈病抗性改良。为了明确Lr34/Yr18基因在宁夏小麦中的分布特点,利用STS标记csLV34对111份宁夏小麦品种中慢锈基因Lr34/Yr18的等位变异进行了分子检测,并且进行了成株期条锈病抗性鉴定。结果表明,20份材料携带Lr34/Yr18基因,占18.0%。不同来源的小麦品种中Lr34/Yr18基因分布频率不同,农家品种中分布频率最高,占90.9%;引进品种中所占比例为14.3%;育成品种中所占比例最低,仅占7.7%。含有Lr34/Yr18基因的品种对条锈病具有较好的抗性,可作为今后宁夏小麦抗锈病育种的重要抗源。

云南铁壳麦及其他小麦种质中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

利用csLV34标记对云南铁壳麦和云南省其他小麦种质中慢锈性基因Lr34/Yr18进行了检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省持久抗锈性小麦新品种的选育提供材料和方法。结果表明,55份供试材料中云南铁壳麦种质A13、云南省育成品种云麦39、云南省地方品种保山老玉麦和云县小白麦等4份材料携带有慢锈基因Lr34/Yr18,供试材料中来源于CIMMYT的材料未检测到Lr34/Yr18基因。这些携带有慢锈性基因的材料可作为今后云南省抗锈病育种的抗源材料。

CIMMYT 273个小麦品种抗病基因Lr34/Yr18/Pm38的分子标记检测

【目的】明确CIMMYT观察圃273个小麦品种(系)在慢病基因Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型及其对条锈病、叶锈病和白粉病的抗性,进一步验证抗病基因功能标记的有效性。【方法】利用Lr34/Yr18/Pm38紧密连锁的STS标记csLV34和基于该基因第11外显子(exon11)等位变异开发的5对功能标记cssfr1-cssfr5检测新引进的273个CIMMYT小麦品种(系),同时在成都和北京分别对其进行田间条锈病和白粉病的抗性鉴定,并结合CIMMYT的田间条锈病和叶锈病抗性鉴定结果进行分析。【结果】STS标记csLV34与5对功能标记cssfr1-cssfr5检测结果的一致性为96.7%;在273份CIMMYT材料中有43份材料含有Lr34/Yr18/Pm38,在不同地点对条锈病、叶锈病和白粉病具有不同程度的抗病性。【结论】功能标记cssfr1-cssfr5可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点exon11中的等位变异,cssfr3、cssfr4、cssfr5可用于含有Lr34/Yr18/Pm38材料杂交后代的分子标记辅助选择。

部分小麦材料及黄淮南片区试品种Lr34/Yr18/Pm38基因型检测

为了给我国小麦慢病性品种的选育提供材料和依据,用最新开发的STS标记Cssfr5对部分小麦材料的Lr34/Yr18/Pm38基因型进行了检测,结果表明,147份小麦材料中仅有8个品种携带这些抗病基因,占供试材料的5.4%。表明在我国小麦抗病育种工作中,Lr34/Yr18/Pm38慢病性基因的利用未受到足够重视,在抗病育种中具有很大的发展空间。本研究筛选的慢病性材料可用于培育具持久抗病性的小麦品种。

四川小麦品种(系)中慢锈基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测

慢锈性基因Lr 34/Yr 18/Pm 38对小麦叶锈病和条锈病都具有广谱持久抗性,为明确该基因在四川小麦品种（系）中的分布,对90份四川小麦品种（系）进行慢锈病基因Lr 34/Yr 18/Pm 38的分子检测。利用与Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点紧密连锁的STS标记cs LV 34和基于该基因第11外显子（exon 11）等位变异开发的4对功能标记cssfr 1、cssfr 2、cssfr 3、cssfr 4检测90份四川小麦品种（系）。结果表明,所检测的90份四川小麦材料中都不含Lr 34/Yr 18/Pm 38位点,功能标记cssfr 1~cssfr 4检测结果与STS标记cs LV 34检测结果一致。结论：四川小麦品种（系）含有Lr 34/Yr 18/Pm 38基因位点的材料较少,在过去育种中,Lr 34/Yr 18/Pm 38基因不被人们重视,没有得到很好的利用。

部分新疆小麦材料Lr34/Yr18及矮秆基因分布规律研究

【目的】明确新疆小麦材料中慢锈基因Lr34/Yr18、矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b及Rht8基因的等位变异组成和分布,以帮助小麦育种者进行慢病性品种选育和株高改良奠定基础。【方法】使用csLV34、NHBF.2与WR1.2、NH-BF.2与MR1、DF与MR2、Xgwm261标记,对新疆小麦材料中慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8的分布情况进行分子标记鉴定。【结果】在鉴定335个品种(系)中,含Lr34/Yr18的材料占总数的9.25%,可见含Lr34/Yr18慢病基因在新疆小麦育种材料中比较匮乏;有129个材料携带Rht-B1b基因,占总数的38.51%。221份携带Rht-D1b基因,占总数的65.97%;检测Rht8基因,有61份材料扩增出192 bp片段,占总数的18.21%。对于矮杆基团,同时扩出Rht-B1b/Rht-D1b/Rht8基因的材料有11份,占3.28%,扩出Rht-B1b/Rht-D1b基因的有70份,占20.9%,扩出Rht-B1b/Rht8基因的材料有8份,占2.39%。扩出Rht-D1b/Rht8基因的材料有22份,占6.57%。新疆育种材料中以Rht-B1b/Rht-D1b基因占主导地位。【结论】csLV34、NH-BF.2与WR1.2、NH-BF.2与MR1、DF与MR2、Xgwm261标记可以方便、快速、准确地检测Lr34/Yr18、Rht-B1b、Rht-D1b与Rht8基因,能作为小麦材料慢锈基因与矮秆基因鉴定的有效工具,直接利用此标记进行标记辅助选择。

168份小麦不同病害抗性材料白粉病抗性鉴定及其Lr34/Yr18/Pm38位点的分子检测

为了发掘更多的小麦白粉病抗性种质资源,对收集到的168份小麦不同病害抗性材料进行了白粉病苗期和成株期抗性鉴定,并利用STS标记csLV34以及功能标记cssfr3、cssfr4、cssfr5和Yr18E11a对其Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型进行检测。结果表明,在168份小麦种质中,共鉴定出41份白粉病苗期抗性品种(系)以及96份慢白粉病品种(系)。功能标记cssfr3和cssfr4可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点第11外显子中的等位变异,而功能标记cssfr5和Yr18E11a在检测时存在小频率的错判。在96份慢白粉病材料中,有24份材料携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型,这些材料在2个年份下的白粉病田间MDS均低于不携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型的材料。

“小麦慢病性基因Lr34/Yr18/Pm38分子检测和抗性鉴定”项目顺利通过成果评价

2017年12月8日,宁夏科技咨询评估中心组织会议,邀请有关专家对宁夏农林科学院农作物研究所执行的宁夏农林科学院科技先导资金项目＂小麦慢病性基因Lr34/Yr18/Pm38分子检测和抗性鉴定＂进行了成果评价。来自宁夏大学、北方民族大学的5位专家通过听取汇报、审阅资料、质询和评议后,一致同意该项目通过宁夏回族自治区科技成果评价,并建议进行成果登记。

小麦育种中间材料抗病基因 Lr34、Lr26、Yr26 的分子标记检测

利用与Lr34、Lr26、Yr26紧密连锁的分子标记对F 2~F 4世代共337份单株进行分子标记筛选。结果表明,含Lr34连锁标记的单株有10株,含Lr26连锁标记的有93株,含Yr26连锁标记137株。同时含有3种抗病基因连锁标记的有1株。

持久抗病基因Yr18在中国小麦抗条锈育种中的应用

持久抗病基因Lr34/Yr18/pm38赋予小麦对叶锈、条锈和白粉的广谱抗性。为明确该基因在我国的分布及应用状况,对495份生产小麦品种或高代系和30份小麦核心种质进行了抗病鉴定,并以该基因特异性标记cssfr3和cssfr5对Lr34/Yr18/pm38位点进行精确检测。结果显示,Lr34/Yr18/pm38基因位点在成株期对我国所有小种都表现中度抗病。分子检测结果显示,Lr34/Yr18/pm38基因位点在生产品种和高代品系中比例很低,只有2.02%;而在核心种质中的比例却很高,达到13.3%。这表明,这一基因位点曾在我国广泛应用,但在随后的育种过程中逐步丢失。

株高、粒重及抗病相关基因在不同国家小麦品种中的分布

利用分子标记对来自21个国家的745份小麦品种的株高(Rht-B1b和Rht-D1b)、粒重相关基因(TaCwi-A1a和Hap-6A-A)和Lr34/Yr18/Pm38基因进行检测。结果表明:(1)在745份品种中,42.1%和28.7%的材料分别携带Rht-B1b和Rht-D1b等位变异,分布频率在不同国家差异很大。一般来说,来自同一个国家的材料主要携带矮秆基因Rht-B1b或Rht-D1b之一,只有意大利和澳大利亚这两种矮秆基因的频率均较高,而高纬度地区如加拿大和俄罗斯等对株高要求不严,矮秆基因分布频率很低;(2)78.4%的材料携带TaCwi-A1a等位变异,除日本(50.0%)、德国(45.3%)和智利(48.8%)外,其他国家材料中TaCwi-A1a分布频率均很高。29.3%的材料在TaGW2-6A位点携带Hap-6A-A等位变异,主要分布在春性和弱冬性小麦品种中,而冬性和强冬性品种中Hap-6A-G分布较为广泛;(3)22.1%的材料携带Lr34/Yr18/Pm38,美国(18.5%)、乌克兰(28.6%)、俄罗斯(26.1%)、伊朗(20.0%)、土耳其(34.8%)、匈牙利(50.0%)、保加利亚(38.9%)、罗马尼亚(87.0%)、日本(80.0%)、加拿大(34.6%)和澳大利亚(44.6%)分布频率较高;(4)TaCwi-A1的分子标记CWI21和CWI22能很好区分等位变异TaCwi-A1a和TaCwi-A1b,TaGW2-6A的CAPS标记能很好区分Hap-6A-A和Hap-6A-G,准确性高、重复性好,可作为千粒重选择的有效标记。