23份中国小麦微核心种质抗叶锈性评价

【目的】探测23份微核心种质材料的抗叶锈性和可能携带的抗叶锈基因。【方法】选取12个具有鉴别能力的小麦叶锈菌生理小种对23份微核心种质进行了苗期和成株期的抗性鉴定以及基因推导,同时结合使用已经报道的能够用于抗病基因分子鉴定的分子标记对其进行进一步抗叶锈基因的分子检测。【结果】这些品种中除中国春表现感病外,其余22份种质均表现出较强的抗性。火球、老齐麦、凤麦11、山红麦、红和尚头、府麦、尕老汉和郑引4号含Lr34和未知抗性基因,中国春含Lr34,碱麦和小佛手含Lr1和Lr34,同家坝小麦和红花麦含Lr34和Lr32,克丰3号含有Lr10、Lr34、Lr16和Lr32,Atlas66含有Lr1、Lr2c和Lr32,烟农15含Lr1,可能含有Lr17,白条鱼含Lr26、Lr16、Lr42和LrZH84,木宗卓嘎含Lr26,可能含Lr14a,金黄麦含Lr1、Lr34和Lr32,云麦34含Lr26、Lr37和LrZH84,可能含有Lr15,百农3217含Lr1和Lr16,白朗灰麦和山麦可能含有未知抗叶锈基因。【结论】这些小麦微核心种质中含有比较丰富的抗叶锈基因,具有较好的抗叶锈性,是抗叶锈育种的重要资源。

河南省16个主栽小麦品种抗叶锈基因分析

为了明确河南省小麦品种的抗叶锈性及抗叶锈基因的分布,为小麦品种推广与合理布局、叶锈病防治及抗病育种提供依据,本研究利用2015年采自河南省的5个小麦叶锈菌流行小种混合菌株,对近几年河南省16个主栽小麦品种进行了苗期抗性鉴定,然后选用12个小麦叶锈菌生理小种对这些品种进行苗期基因推导,同时利用与24个小麦抗叶锈基因紧密连锁(或共分离)的30个分子标记对该16个品种进行了抗叶锈基因分子检测。结果显示,供试品种苗期对小麦叶锈菌混合流行小种均表现高度感病;基因推导与分子检测结果表明,供试品种可能含有Lr1、Lr16、Lr26和Lr30这4个抗叶锈基因,其中先麦8号含有Lr1和Lr26;郑麦366和郑麦9023含有Lr1;西农979和怀川916含有Lr16;中麦895、偃展4110、郑麦7698、平安8号、众麦1号、周麦16、衡观35和矮抗58含有Lr26;周麦22中含有Lr26,还可能含有Lr1和Lr30;豫麦49-198和洛麦23可能含有本研究中检测以外的其他抗叶锈基因。因此,河南省主栽小麦品种的抗叶锈基因丰富度较低,今后育种工作应注重引入其他抗叶锈性基因,提高抗叶锈性,有效控制小麦叶锈病。

山东省12个主栽小麦品种(系)抗叶锈性分析

本研究旨在明确山东省12个小麦主栽品种(系)抗叶锈性及抗叶锈基因,为小麦品种推广与合理布局、叶锈病防治及抗病育种提供依据。利用2015年采自山东省的5个小麦叶锈菌流行小种的混合小种对这些材料进行苗期抗性鉴定,然后选用15个小麦叶锈菌生理小种对这些品种(系)进行苗期基因推导,并利用与24个小麦抗叶锈基因紧密连锁(或共分离)的30个分子标记对其进行抗叶锈基因分子检测。结果显示,山东省12个主栽小麦品种(系)苗期对该省2015年的5个小麦叶锈菌混合流行小种均表现高度感病。通过基因推导与分子检测发现,济南17含有Lr16,矮抗58和山农20含有Lr26,其余济麦系列、烟农系列、良星系列等9个品种(系)均未检测到所供试标记片段。此外,本研究还对山东省3个非主栽品种进行了检测,结果发现,中麦175含有抗叶锈基因Lr1和Lr37,含有成株抗性基因;皖麦38只检测到Lr26,济麦20未检测到所供试标记片段。综合以上结果,山东省主栽小麦品种(系)所含抗叶锈基因丰富度较低,尤其不含有对我国小麦叶锈菌流行小种有效的抗锈基因,应该引起高度重视,今后育种工作应注重引入其他抗叶锈基因,提高抗叶锈性。

不同小麦品种叶锈菌的遗传多样性分析

为了快速检测小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种的关系,利用叶锈菌17对EST-SSR引物对2015年从河南周口2块小麦苗圃不同品种叶片上直接收集的63份小麦叶锈菌材料(周口南地块27份,周口西地块36份)进行分子多态性及分子小种类型分析。聚类结果显示,63个小麦叶锈菌株间遗传相似系数为0. 70~1. 00。2块苗圃小麦叶锈菌群体间遗传距离为0. 021 5,遗传相似系数为0. 978 7,表明2个地块间小麦叶锈菌群体遗传相似性高。2个地块小麦叶锈菌遗传多样性(Ht)为0. 22,群体内遗传多样性(Hs)为0. 21,群体间遗传多样性(Dst)仅为0. 01,遗传分化系数(Gst)较低,为0. 05,表明2块苗圃间小麦叶锈菌群体遗传多样性较低,群体内多样性较群体间多样性更丰富。群体内遗传变异占总变异的94. 44%,群体间遗传变异占总变异的5. 56%,表明遗传分化在2块苗圃群体间和群体内都存在,但叶锈菌遗传变异主要来源于群体内变异。小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种有一定关系,小麦品种亲本来源相同,其上叶锈菌小种类型较为一致,遗传相似性高,亲缘关系近,遗传多样性低。

一种快速检测小麦赤霉病菌种类的方法

为建立一种能够快速、简便和准确检测我国小麦赤霉病菌种类的方法,直接采用发病麦穗快速提取DNA,并结合特异性分子标记对采自我国的小麦赤霉病菌种类进行快速检测。该检测方法成功实现了对小麦赤霉病菌基因组DNA的快速提取和特异性分子标记检测,通过对河北、河南、江苏、安徽四省41份样本的检测验证,结果显示,安徽合肥与江苏南京地区的18份材料均为亚洲镰刀菌(Fusarium asiaticum),河北安新与赵县地区的12份材料均为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum),而河南地区的11份材料中2种致病菌株均有出现,检测结果与已经报道的这2种致病菌的地区分布情况一致。该方法不仅可以达到传统方法(CTAB法提取DNA)的效果,而且与之相比还具有快速、简便的优点,可用于小麦赤霉病菌群体结构和地区分布情况的研究。

31个小麦品种(系)抗叶锈性分析

为明确31个小麦品种(系)的抗叶锈性,选用12个小麦叶锈菌菌系在苗期对测试品种(系)进行抗叶锈基因推导,并对这些材料进行成株抗叶锈性鉴定。结果表明:‘藁麦8911’、‘B466’、‘949-14-3’、‘小偃166’、‘陕优225’、‘陕515’、‘A111’、‘ZB3’、‘92R137’、‘陕农981’、‘ZB5’、‘ZB9’、‘9925’和‘西农335’这14个品种(系)中可能含有Lr1、Lr2a、Lr11、Lr17、Lr18、Lr25、Lr30、Lr3bg和Lr50等9个已知苗期抗叶锈基因或未知的抗叶锈病基因;‘周麦18’、‘贵15(异白)’、‘兴育7号’、‘区23’、‘GF-19’、‘ZA4’、‘陕538’、‘L6001-2’、‘4163’和‘浚麦35’这10个品种(系)含有与供试已知基因不同的抗性基因;‘周优102’、‘豫教0388’、‘L201’、‘贵农775’、‘113’、‘贵农13’和‘小偃22’这7个品种(系)中不含有供试的近等(单)基因系含有的已知抗叶锈病基因。成株期抗叶锈性鉴定表明:‘周优102’、‘藁麦8911’、‘贵15异白’、‘L201’、‘贵农775’、‘陕优225’、‘113’、‘4163’、‘ZB3’、‘92R137’、‘贵农13’、‘陕农981’、‘陕538’、‘ZB5’、‘ZB9’、‘小偃22’、‘9925’、‘L6001-2’和‘西农335’表现出较好的成株期抗性。本研究中19个具有良好成株抗叶锈性材料可为小麦抗病育种提供参考。

紫外线对小麦叶锈病病菌流行学因素的影响

研究紫外线对小麦叶锈病病菌12-5-1384-1菌株和其诱变菌株1384-B-10-1孢子萌发率和流行学因素的影响。结果表明,紫外线对这2个菌株的影响表现一致,紫外线处理均使夏孢子萌发率降低,潜育期延长,侵染效率、产孢量及病情发展曲线下面积(area under disease-progress curve,简称AUDPC)显著下降,病斑扩展率最大值下降;紫外线处理后,与原始菌株相比,诱变菌株夏孢子的相对萌发率较高,侵染效率提高,病斑扩展率最大值延迟,产孢量和AUDPC升高。以上结果表明,诱变菌株对紫外线的容忍度比原始菌株大,即诱变菌株更适宜在紫外线越来越强的自然环境中生存。

谷子粒黑穗病病菌萌发条件及其对生物杀菌剂敏感性测定

旨在明确谷子粒黑穗病病菌冬孢子萌发最适条件及对生物杀菌剂的敏感性,为谷子粒黑穗病的研究和田间防治提供理论依据。采用悬滴法研究了温度、湿度、光照、pH及碳、氮源对冬孢子萌发的影响,并测定6种生物杀菌剂对谷子粒黑穗病病菌的抑制作用。结果表明,冬孢子萌发的最适温度为25℃,pH为7,4~8 h的光照有利于冬孢子的萌发;当相对湿度≥80%时,冬孢子才可萌发;甘氨酸、蛋白胨和尿素对冬孢子萌发无影响;硝酸钾、氯化铵和硫酸铵对冬孢子萌发有抑制作用,碳源对冬孢子萌发无影响。中生菌素、香菇多糖和丁子香酚对谷子粒黑穗病病菌的毒力较强,EC50分别为0.224 8、0.598 1μg/mL和1.560 1μg/mL;其次是乙蒜素和多抗霉素,EC50分别为42.971 6μg/mL和44.753 9μg/mL;宁南霉素的毒力最弱,EC50为2 914.965 0μg/mL。