一个来自硬粒小麦的抗白粉病基因的鉴定和微卫星标记

在起源于硬粒小麦(TriticumdurumDesf.accessionDR147)和尾状山羊草(AegilopscaudataL.acc.Ae14)合成的双二倍体与普通小麦品种“莱州953”杂交组合衍生的BC3F2群体中鉴定了一个抗小麦白粉病基因。遗传分析表明,该基因为一个显性单基因。应用分离群体分组法(BSA),鉴定了两个与抗病基因紧密连锁的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382,它们与抗病基因的遗传距离分别为5.9cM和4.9cM。对双二倍体亲本硬粒小麦DR147和尾状山羊草Ae14及轮回亲本“莱州953”的DNAPCR扩增结果表明,与抗病基因相关的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382来源于硬粒小麦DR147。根据已发表的小麦微卫星图谱和对“中国春”缺-四体系DNA扩增结果,抗病基因被定位在小麦2A染色体的长臂末端。     

一个来自硬粒小麦的抗白粉病基因的鉴定和微卫星标记

在起源于硬粒小麦(Triticum durum Desf.accession DR147)和尾状山羊草(Aegilops caudata L.acc.Ae14)合成的双二倍体与普通小麦品种"莱州953"杂交组合衍生的BC3F2群体中鉴定了一个抗小麦白粉病基因.遗传分析表明,该基因为一个显性单基因.应用分离群体分组法(BSA),鉴定了两个与抗病基因紧密连锁的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382,它们与抗病基因的遗传距离分别为5.9 cM和4.9 cM.对双二倍体亲本硬粒小麦DR147和尾状山羊草Ae14及轮回亲本"莱州953"的DNA PCR扩增结果表明,与抗病基因相关的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382来源于硬粒小麦DR147.根据已发表的小麦微卫星图谱和对"中国春"缺-四体系DNA扩增结果,抗病基因被定位在小麦2A染色体的长臂末端.     

硬粒小麦-粗山羊草双二倍体白粉病抗性的遗传分析与基因推导

对99份硬粒小麦-粗山羊双二倍体用北京地区流行的5号白粉菌生理小种进行了白粉病抗性鉴定,筛选出11个苗期抗病的双二倍体材料和2个全生育期抗病的材料M53和M81。对M53和M81及其硬粒小麦和粗山羊草亲本进行的抗白粉病鉴定结果表明,其抗性来源于粗山羊草。与M53和M81具有相同硬粒小麦亲本、不同粗山羊草亲本双二倍体的抗性结果也表明抗性基因来源于粗山羊草。对M53和M81的抗性遗传分析表明,它们均携带1个单显性抗病基因。用14个白粉菌生理小种对已知抗病基因品系与M53和M81两份待测材料进行接种鉴定,结果表明,M53和M81与已知基因的抗菌谱均不相同,M53与M81的抗菌谱也不相同,说明M53和M81各自分别携带1个新的显性抗白粉病基因。     

硬粒小麦—粗山羊草双二倍体白粉病抗性的遗传分析与基因推导

对９９份硬粒小麦－粗山羊草双二倍体用北京地区流行的１５号粉菌生理小种进行了白粉病抗性鉴定,筛选出１１个苗期抗病的双二倍体材料和２个全生育期抗病的材料Ｍ５３和Ｍ８１。对53几Ｍ８１及其硬粒小麦和粗山羊草亲本进行的抗白粉病鉴定结果表明,其抗性来源于粗山羊草,与Ｍ５３和Ｍ８１具有相同硬粒小麦亲本、不同粗山羊草亲本双二倍体的抗性结果也表明抗性基因来源于粗山羊草,对Ｍ５３和Ｍ８１的抗性遗传分析表明,它们均携带１个单显性抗病基因,用１４个白粉菌生理小种对已知抗病基因品系与Ｍ５３和Ｍ８１两份待测材料进行接种鉴定,结果表明,Ｍ５３和Ｍ８１与已知基因的抗菌谱均不相同,Ｍ５３与Ｍ８１的抗菌谱也不相同,说明Ｍ５３和Ｍ８１各自分别携带１个新的显抗性白粉病基因。     

尾状山羊草与硬粒小麦,普通小麦的杂交及外源染色质检测

尾状山羊草（AegilopscaudataL．）具有丰富的抗病虫和高赖氨酸、高蛋白优良性状,是进行小麦（TriticumaestivumL．）遗传改良的重要遗传资源。合成了硬粒小麦（TriticumdurumDesf．）-尾状山羊草双二倍体、进行了普通小麦与双二倍体的杂交。并以作者克隆的尾状山羊草C基因组特异重复序列PAeca212为探针,对上述杂交后代的花粉母细胞进行了染色体原位杂交检测。证实了新合成的双二倍体中有7对C基因组染色体;在F2中检测到C基因组染色体的自发纯合易位,显示出从C基因组向小麦转移外源基因的光明前景。     

普通小麦与粗山羊草属间杂种的染色体构型及其后代的育性特征

利用3个推广品种(莱州953、山农辐63、陕7859)分别与原产地不同的抗白粉病的6份粗山羊草[Aegilops tauschii(Coss.)Schmal.]杂交,得到63个无胚乳的种子,将56枚幼胚接种到N6 0.5mg/L IBA 0.2 mg/L NAA的培养基上进行褓姆培养,得到37个植株。其中莱州953与粗山羊草的杂交结实率和成苗率较高,分别平均为8.58%和4.82%。粗山羊草对白粉病的抗性基因在不同的杂交组合中受到不同程度的改变或抑制。以莱州953为父本,分别与不同组合的杂种F_1回交,大多数组合均得到回交种子,回交结实率平均为1.70%;以莱州953作母本,与莱州953/Y225 F _1回交得到2粒种子,说明普通小麦与粗山羊草的杂种F_1也能产生少量有授精能力的花粉。以山农辐63为父本与山农辐63/Y219 F_1回交亦得到回交种子。通过对普通小麦与粗山羊草6个杂交组合的杂种F_1PMCMI染色体构型的分析,一般多出现14个左右单价体和一定频率的多价体,并观察到可能为A、B组染色体形成的异形二价体;粗山羊草的D组染色体和普通小麦的D组染色体联会正常,可发生自由重组,从而为将粗山羊草的有益基因导入普通小麦提供了细胞学依据。     

小麦叶锈病新抗源筛选

小麦叶锈病是小麦生产的主要病害之一,发病严重时往往导致大幅度减产。叶锈菌生理小种的变异易导致抗病基因抗性的丧失,因此不断获得新抗源对小麦抗病育种至关重要。小麦近缘植物中含有丰富的小麦育种所需的抗病基因。本研究从小麦-近缘植物双二倍体、附加系、代换系或易位系等创新种质中筛选出小麦叶锈病新抗源,为利用这些新抗源打下基础。苗期对116份供试材料人工接种美国堪萨斯州流行的小麦叶锈菌混合生理小种 (Lrcomp) ,其中部分材料人工接种09-9-1441-1等5个中国当前流行的叶锈菌生理小种进行抗性鉴定,筛选获得新抗源。116份种质中,31份免疫、近免疫或高抗Lrcomp。含有希尔斯山羊草、尾状山羊草、拟斯卑尔脱山羊草、两芒山羊草、卵穗山羊草、沙融山羊草、柱穗山羊草、顶芒山羊草、小伞山羊草、偏凸山羊草、中间偃麦草、茸毛偃麦草、长穗偃麦草、粗穗披碱草、栽培黑麦、非洲黑麦、提莫菲维染色质的部分种质免疫或高抗Lrcomp,而含二角山羊草、无芒山羊草、沙生冰草、多年生簇毛麦和一年生簇毛麦染色质的种质表现中感至高感Lrcomp。希尔斯山羊草4S染色体、尾状山羊草C#1和D#1染色体和两芒山羊草、顶芒山羊草中可能含有未被报道的抗Lrcomp的新基因,值得进一步向小麦转育。小麦-粗穗披碱草1HtS.1BL罗伯逊易位系对Lrcomp及 09-9-1441-1和09-9-1426-1等5个中国当前流行叶锈菌生理小种近免疫,值得利用染色体工程等方法获得小片段抗病易位系应用于我国小麦抗叶锈育种。     

人工合成小麦Am3大穗多粒QTL的发掘与利用

穗粒数是小麦的重要产量性状之一,本研究以人工合成双二倍体小麦Am3为供体,普通小麦品种莱州953为受体,培育出了高穗粒数BC5F1导入系,以导入系后代75个BC5F1为材料,利用复合区间作图法对其进行穗部性状的QTL定位。共检测到2个控制穗长、4个控制小穗数、2个控制穗粒数的QTL位点,贡献率分别为1％～22％、1％～9％和1％～15％。其中穗长和穗粒数分别有1个QTL能在两年重复检测到。并且在1A染色体上检测到同时控制小穗数和穗粒数的QTL,穗长和小穗数的QTL被定位在4A染色体上同一个区域,表明这2个位点是与穗部性状有关的热点区域。本研究发现的QTL多为来自Am3的新位点,对于小麦改良将具有重要价值。     

小麦-簇毛麦新种质山农05078的鉴定(简报)

簇毛麦（Dasypyrum villosum,VV,2n=14）属禾本科小麦族小麦亚族簇毛麦属,分蘖力比较强,多花,籽粒蛋白质含量高,耐旱,抗寒性好,高抗锈病、全蚀病和白粉病。硬簇麦（AABBVV,2n=42）是利用硬粒小麦和簇毛麦杂交人工合成的双二倍体,保留了簇毛麦的优良性状和特点,是进行小麦遗传改良的优良中间材料。人工合成小麦Am3（AABBDD,2n=42）是利用波斯小麦与粗山羊草杂交后染色体加倍而形成的双二倍体,但它所具有的A、B、D染色体组可能与经过多年分化的普通小麦所含的A、B、D染色体组不同,     

54份CIMMYT小麦材料抗白粉病分析

选用来自我国不同地区的20个白粉病菌毒性菌株,对54个CIMMYT小麦品种(系)进行抗病性分析.结果表明:(1)34个品种(系)含有抗病基因,以Pm8基因出现频率最高,有15个品种(系)携带该基因;(2)参试主效基因中,Pm1、Pm3e、Pm5、Pm6和Pm7基因已丧失对我国白粉菌的抗性,Pm16和Pm20基因的抗性最强;(3)50个1B/1R易位系品种(系)中31个含有抗病基因,48%的抗病1B/1R易位系可检测到Pm8基因.根据田间成株期病程曲线下面积(AUDPC)聚类分析结果,可将54份材料分为高抗、中抗、中感和高感4类,7个品种(系)不含任何主效抗病基因而田间表现中到高的抗性,是典型慢病性品种.     

四倍体小麦—粗山羊草双二倍体抗病新种质的创制

通过四倍体小麦与粗山羊草杂交,利用幼胚拯救技术获得了ＰＳ５－Ｙ２８７双二倍体（ＡＡＢＢＤＤ）。该双二倍体ＰＭＣ ＭⅠ染色体构型基本稳定,对小麦白粉病表现免疫,对条锈、叶锈和秆锈病表现良好的田间抗性。并且该种质籽粒外观品质好,是一份有利用价值的小麦种质材料。     

Microsatellite markers linked to 2 powdery mildew resistance genes introgressed from Triticum carthlicum accession PS5 into common wheat.

Two dominant powdery mildew resistance genes introduced from Triticum carthlicum accession PS5 to common wheat were identified and tagged using microsatellite markers. The gene designated PmPS5A was placed on wheat chromosome 2AL and linked to the microsatellite marker Xgwm356 at a genetic distance of 10.2 cM. Based on the information of its origin, chromosome location, and reactions to 5 powdery mildew isolates, this gene could be a member of the complex Pm4 locus. The 2nd gene designated PmPS5B was located on wheat chromosome 2BL with 3 microsatellite markers mapping proximally to the gene: Xwmc317 at 1.1 cM; Xgwm111 at 2.2 cM; and Xgwm382 at 4.0 cM; and 1 marker, Xgwm526, mapping distally to the gene at a distance of 18.1 cM. Since this gene showed no linkage to the other 2 known powdery mildew resistance genes on wheat chromosome 2B, Pm6 and Pm26, we believe it is a novel powdery mildew resistance gene and propose to designate this gene as Pm33.     

Resistance genes in wild accessions of Triticeae--inoculation test and STS marker analyses

Sequence tagged site (STS) markers have been developed recently to identify resistance genes in wheat. A number of wild relatives have been used to transfer resistance genes into wheat cultivars. Accessions of wild species of Triticeae: Aegilops longissima (4), Ae. speltoides (6), Ae. tauschii (8), Ae. umbellulata (3), Ae. ventricosa (3), Triticum spelta (2), T. timopheevi (3), T. boeoticum (4) and T. monococcum (1), 34 in total, were examined using PCR-STS markers for resistance genes against Puccinia recondita f.sp. tritici (Lr) and Erysiphe graminis (Pm). Additionally, a set of cv. Thatcher near-isogenic lines conferring resistance genes Lr 1, Lr 9, Lr 10, Lr 24, Lr 28, Lr 35 and Lr 37 were examined with the same procedure. Twenty-two accessions were tested using the inoculation test for resistance to Erysiphe graminis, Puccinia recondita, P. striiformis and P. graminis. The most resistant entries were those of Aegilops speltoides and Triticum timopheevi and among T. boeoticum accession #5353. Markers of all mentioned Lr resistance genes were identified in all corresponding cv. Thatcher near-isogenic lines (except Lr 35 gene marker). The following resistance gene markers were identified in wild Triticeae accessions: Lr 1 in two accessions of Ae. tauschii and one accession of Ae. umbellulata, Lr 9 in one accession of Ae. umbellulata, Lr 10 in one accession of T. spelta, Lr 28 in 11 accessions: Ae. speltoides (4), Ae. umbellulata (2), T. spelta (2) and T. timopheevi (3), Lr 37 in 3 accessions of Ae. ventricosa, Pm 1 in all 34 accessions, Pm 2 in 28 accessions, Pm 3 in all 4 accessions of T. boeoticum, 1 accession of T. spelta and 1 of T. timopheevi, and Pm 13 in 5 out of 6 accessions of Ae. speltoides. Reliability and usefulness of STS markers is discussed.     

普通小麦与钩刺山羊草杂交F1的农艺性状及细胞遗传学的观察

为有效地利用钩刺山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｔｒｉｕｎｃｉａｌｉｓ Ｌ．）的抗白粉病基因对小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）进行遗传改良,了解两者杂交后杂种Ｆ１的遗传机制是十分必要的。对Ｆ１杂种的研究表明,二价体频率高于理论值,是分别存在于钩刺山羊草Ｃ和Ｕ基因组中的小麦５Ｂ染色体上Ｐｈ基因抑制因子联合作用的结果。以尾状山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｃａｕｄａｔａ Ｌ．）Ｃ基因组特异重复序列     

Agronomic Characteristics and Cytogenetic Observation of the Hybrid F1 from Triticum aestivum and Aegilops triuncialis

In order to efficiently introduce the genes of Aegilops triuncialisL. for resistance to powdery mildew into Triticum aestivum L., it is of importance to understand the genetic mechanism of their F 1 hybrid. It was shown that the bivalent frequency was higher than that of the theoretical value. It resulted from the combination of the wheat inhibitors of 5B Ph gene which located respectively on C and U genome of Aegilops triuncialis L. The results of chromosome in situ hybridization with the C genome-specific repetitive sequence, pAeca212, as the probe further indicated that some chromosomes of the C genome of Ae. caudata L. paired with the chromosomes of the other genomes.     

来自西尔斯山羊草的抗小麦白粉病基因Pm57抗性丧失突变体的筛选与鉴定

小麦近缘种属来源的抗白粉病基因是培育小麦抗病品种,防治白粉病危害的最重要基因来源。Pm57是位于西尔斯山羊草2S^s#l染色体长臂上的一个外源基因,对小麦白粉病具有苗期和成株期广谱抗性。为了创制Pm57白粉病抗性丧失突变体,利用基于基因突变体的植物抗病基因克隆新兴技术分离Pm57基因,选用0.625%的甲基磺酸乙酯(EMS)对1万粒小麦-西尔斯山羊草Pm57易位系89(5)69种子进行了诱变处理,M1大田密播种植,收获了1598个M2可育株系。初步对其中300个M2株系进行苗期白粉病抗性接种鉴定,并利用2个Pm57基因特异分子标记X2L4g9P4/HaeⅢ和X284274及小麦全国区试品系DUS测试所用的42对SSR核心引物对Pm57抗性丧失突变体进行鉴定,筛选出来自27个M2株系的真实抗性丧失突变体70个,Pm57基因抗性丧失突变体频率达到9.0%。本研究所获得的白粉病抗性丧失突变体为Pm57基因的后续克隆与抗白粉病分子机理研究提供了重要的材料基础。