普通小麦99-2439中的白粉病抗性遗传

普通冬小麦品系99-2439在郑州连续4年对田间白粉菌(Blumeria graminis sp.tritici)表现高抗,但其抗性基因来源不清.通过染色体C-分带和IRS染色体特异性SCAR标记鉴定,表明它是一个小麦-黑麦(Triticum aestivum-Secale cereale)lBL/1RS异易位系.通过对中国春×99-2439杂交F2代分离群体抗性鉴定和1RS染色体臂检测结果分析,证明该抗病基因不在1RS染色体臂上.用单孢小麦白粉菌分离株对其抗性遗传进行研究,结果表明,99-2439的白粉病抗性由一对小种专化、隐性抗病基因控制.由于携带Pm5a的Hope/8Cc对中国的21个小麦白粉菌分离菌株均高度感病,而99-2439高抗混和白粉菌和5个单孢分离菌株,所以,99-2439所携带的抗白粉病基因不同于Pm5a.     

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。     

几个四倍体小麦-山羊草双二倍体及其部分亲本的抗小麦白粉病基因分析

用离体叶段接种方法鉴定了11个四倍体小麦一山羊草双二倍体、波斯小麦PS5、硬粒小麦DR147、5份山羊草、杂交高代材料Am9／莱州953*^2F5和(DR147／Ael4)／／莱州953*^2F4对20个具有不同毒力白粉菌株的抗谱。通过与含有已知抗病基因品种或品系的反应模式比较,推测Am9／莱州953*^2F5含有Pm4b,波斯小麦PS5含有Pm4b与一个未知抗病基因组合;(DR147／Ael4)／／莱州953*^2F4和硬粒小麦DR147含有Pm4a和一个未知抗病基因组合;尾状山羊草Ael4和小伞山羊草Y39抗所有白粉菌株,由于迄今还没有在尾状山羊草和小伞山羊草中鉴定出抗白粉病基因,推测这2份山羊草含有新的抗白粉病基因。除Am9外,在其它双二倍体中波斯小麦或硬粒小麦的抗性部分受到抑制。山羊草的抗性部分或完全量到抑制。     

河北省小麦品种和种质资源抗白粉病鉴定与抗病基因分子标记检测

白粉病是河北省小麦生产的重要常发病害,明确小麦审定品种和高代品系中所携带的抗病基因对合理利用和布局已知抗源、实现对小麦白粉病的有效防控具有重要意义。本研究结合人工接种白粉病菌株E09和E20与抗病基因连锁(或共分离)标记对1956-2018年间河北省371份小麦材料(含审定品种256份、高代品系115份)进行苗期抗白粉病鉴定和抗病基因检测。结果表明:供试材料中,抗E09的材料占6.2%,抗E20的占11.9%,兼抗两个菌株的材料占4.9%;部分材料携带Pm1c、Pm2、Pm4b、Pm21、Pm24和Pm35基因,未检测到Pm12基因。Pm8基因在供试材料中所占比例较高,接近50%。供试材料中抗病审定品种比例远大于高代品系,说明小麦抗白粉病种质创新仍为当务之急,需要引起重视。在用连锁或共分离标记进行抗病基因检测时,通过计算某基因对两个菌株抗病反应型与标记检测结果一致的材料比例,发现Pm12、Pm21和Pm35等基因的标记检测效率较高,同时这些基因的标记也方便使用,可优先考虑用这些标记检测目的基因。     

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。     

小麦主栽品种中的1RS分布和兰考90(6)系列白粉病新抗源

利用黑麦染色体臂1RS的特异性PCR标记,对黄淮麦区138个小麦主栽品种、系进行了PCR扩增,结果表明：有42．0%的小麦品种、系携带1RS染色体臂。以六倍体小黑麦Mzalenod Beer为黑麦染色体供体,培育的兰考90(6)系列小麦品系是新的小麦-黑麦1BL／1RS易位系。这些品系对小麦白粉病具有很高的抗性,是小麦抗白粉病育种的新抗源。对兰考90(6)系列品系白粉病抗性进行了研究,结果表明,兰考90(6)系列品系的抗谱与许多已经知道的小麦抗白粉病基因的抗谱不同,并具有数量抗性特点。     

普通小麦品种农大399抗白粉病基因SSR和AFLP-SCAR分子标记

小麦白粉病是由布氏禾白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起,在小麦生产上发生最广泛的世界性病害之一。普通小麦品种农大399(系谱为Torino/2*2552//9516/3/5*石4185)是利用"滚动式加代回交转育"育成的高产、抗白粉病新品种。利用农大399和高感白粉病小麦品种石4185进行杂交,获得农大399/石4185的F1、F2分离群体和F2:3家系。对F1、F2分离群体和F2:3家系进行了苗期抗白粉病鉴定和遗传分析,结果表明:农大399对白粉菌生理小种E09的抗性受l对显性基因控制,暂命名为MlND399。通过BSA和分子标记分析,获得了与MlND399连锁的1个SSR标记Xcfd81和2个AFLP-SCAR标记SCAR203和SCAR112。其中MlND399与Xcfd81的遗传距离为0.2 cM,与SCAR203的遗传距离为1.0 cM,与SCAR112的遗传距离为1.2 cM。根据SSR标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系中的定位结果,将MlND399定位在小麦染色体臂5DSBin 0.67～0.78区间上。根据对抗白粉病基因的染色体定位结果,推测MlND399是Pm2基因。这些与MlND399连锁分子标记为利用农大399的抗白粉病基因进行抗病基因聚合和分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

小麦硫代硫酸硫转移酶类似基因的克隆与定位

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系92R137含有抗白粉病基因Pm21。为了研究该易位系的抗病机理,应用mRNA差异显示和快速扩增cDNA未端（Rapid Amplification of cDNAEnd,RACE)技术对在白粉菌诱导后表达增强的基因进行了克隆,分离到1个命名为TaTST的全长cDNA序列。Northern杂交分析表明,TaTST基因在白粉菌诱导后表达明显增强,24h达到峰值,氨基酸序列同源性分析表明,TaTST与Datisca glomerata的硫代硫酸硫转移酶基因（rho-danese,EC,2.8.1.1)序列有64%相同,80%相似,用中国春缺体/四体系和端体系Southern杂交和基因特异性引物扩增（gene specific primer-PCR)将TaTST基因定位在小麦6B染色体短臂上,Southern杂交表明,该基因为单拷贝基因,由于在杨麦5号和6VS/6AL易位系间存在明显多态,可以推测在6VS上有TaTST的同源基因,TaTST是从小麦中分离的新基因。白粉菌诱导后的表达变化提示;TaTST与小麦抗白粉病反应有关。     

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.     

簇毛麦5VS染色体臂特异分子标记开发与遗传效应分析

簇毛麦(Dasypyrum villosum(L.)P.Candargy 2n=14,VV)是小麦改良重要的三级基因源.簇毛麦5VS染色体臂上携带抗白粉病基因Pm55、抗条锈病基因Yr5V和籽粒硬度基因Dina/Dinb等优异基因.已创制的小麦-簇毛麦T5VS.5AL和T5VS.5DL易位系为小麦抗病和品质改良提供了优...     

一粒小麦抗白粉病和条锈病基因的分析

一粒小麦是普通小麦抗性改良的宝贵资源.本研究对24份一粒小麦分别进行了白粉病和条锈病混合菌种苗期接种鉴定,进一步分别用一套白粉病菌菌株(15个)对2份乌拉尔图小麦和条锈病菌小种(21个)对1份栽培一粒小麦进行接种鉴定,其中乌拉尔图小麦UR206能抵抗所有供试白粉菌菌株,UR204除对白粉菌菌株E11感病外,对其余菌株表现抗性;栽培一粒小麦MO205对不同条锈菌小种表现出不同的抗性反应,研究表明乌拉尔图小麦UR206、UR204和栽培一粒小麦MO205分别含有与已知抗白粉病和抗条锈病基因不同的新基因.对乌拉尔图小麦UR204、UR206和栽培一粒小麦MO205分别进行抗白粉和条锈病基因的遗传分析,结果表明乌拉尔图小麦UR204和UR206分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦MO205含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因.     

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。     

小麦Mlo及NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

根据GenBank中公布的大麦白粉病抗性控制基因Mlo cDNA序列及一个来源于栽培一粒小麦(Triticum monococcum L.)的假定抗病基因序列分别设计引物,以携带小麦抗白粉病基因的近等基因系为材料进行RT-PCR筛选.结果获得两个表达基因的cDNA克隆.其中一个与大麦白粉病抗性控制基因Mlo的同源性达83%.另一个为非通读序列,含有两个可能的开放阅读框,分别包含抗病基因NBS保守结构域2和3以及与水稻抗稻瘟病基因Pib蛋白末端相似的13个LRR区域,推测该序列属于NBS-LRR类.白粉菌诱导前后,该片段RT-PCR扩增产物存在差异,表明该片段可能与小麦抗病性相关.利用"中国春"缺体-四体系,将该NBS-LRR类序列定位在小麦1D染色体上.     

小麦Mlo及NBS—LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定

根据GenBank中公布的大麦白粉病抗性控制基因MlocDNA序列及一个来源于栽培一粒小麦（Triticum monococcumL.)的假定抗病基因序列分别设计引物,以携带小麦抗白粉病基因的近等基因系为材料进行RT-PCR筛选。结果获得两个表达基因的cDNA克隆。其中一个与大麦白粉病抗性控制基因Mlo的同源性达83%。另一个为非通读序列,含有两个可能的开放阅读框,分别包含抗病基因NBS保守结构域2和3以及与水稻抗稻瘟病基因Pib蛋白末端相似的13个LRR区域,推测该序列属于NBS-LRR类。白粉菌诱导前后,该片段RT-PCR扩增产物存在差异。表明该片段可能与小麦抗病性相关。利用“中国春”缺体-四体系,将该NBS-LRR类序列定位在小麦1D染色体上。     

小偃麦衍生品系CH7086抗白粉基因的遗传及SSR分析

CH7086是兼抗白粉病、条锈病的小麦新品系,衍牛于来自十倍体长穗偃麦草的八倍体小偃麦与普通小麦的杂种后代.温室接种鉴定结果显示,CH7086对白粉病菌系E09、E21、E26均表现为免疫,且其抗件来自长穗偃麦草.抗性遗传分析表明CH7086的白粉病抗性由1对显性基因控制,暂定名为MlCH86.应用分离群体分组法(BSA)对从CH5241×CH7086的F2中随机选取的95个单株进行微卫星标记检测,发现位于2BL、2DL上的SSR位点Xbarc159在双亲和抗、感池间有特异性,并与抗性基因MlCH86连锁,其遗传距离为10.8 cM.用中国春第2部分同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,进一步将MlCH86定位在2BL上.用白粉病菌系E21、E26接种鉴定表明,MlCH86的抗性反应明显不同于2BL上已命名的抗性基因Pm6、Pm33.根据抗性基因的来源、染色体位置及抗性反应,初步推断存在于CH7086的抗性基因来自长穗偃麦草,它不同于已有的抗白粉病基因,可能是一个新基因.     

肯贵阿1号抗小麦白粉病基因单体分析

肯贵阿1号是我院选育的一个高产并综合抗病的小麦新品种。我们对其抗白粉病菌斗号小种的抗 性基因进行了单体分析。分析结果表明,该抗性基因位于6A染色体上。与目前已发现的小麦抗白粉病 基因相比较,可能是一个新的抗性基因。     

小麦TaEDR1基因dsRNAi表达载体的构建及遗传转化

从抗白粉病小麦(TriticumaestivumL.)品系99/2439中分离到一个编码促分裂原蛋白激酶激酶激酶的新基因TaEDR1。为了研究TaEDR1基因在小麦抗白粉菌(Blumeriagraminis(DC.)E.O.Speerf.sp.triticiEm.Marchal)反应中的作用,以单子叶植物高效表达载体pAHC25为基础载体,选择TaEDR1基因编码胞外结构域的、保守性低的cDNA区域作为RNA干扰的目标区段,将这个区段连接成一个反向重复序列(3′→5′//5′←3′),插入到玉米泛素高效启动子Ubi1的下游,构建成双链RNA干扰表达载体pAH-R-TER。利用花粉管通道技术,以高产小麦新品种“周麦18”为受体进行了遗传转化。T0代植株经PPT抗性鉴定、PCR扩增检测,获得了7个转基因植株,为研究小麦TaEDR1基因的功能奠定了基础。     

云南两个县陆稻稻瘟病菌稻巨座壳交配型测定及致病性分析

2014年,自云南省沧源县及耿马县陆稻地方品种上分离99个稻瘟病菌稻巨座壳单孢菌株,采用4个已知交配型的标准菌株对其进行育性和交配型测定。结果表明,两地稻巨座壳菌株具较高的育性,平均可交配率高达90.8%,且可育菌株中,MAT1-1和MAT1-2菌株分别占60.9%和39.1%;分别随机对沧源县南撒村和班考村同一田块MAT1-1型和MAT1-2型可育两性菌株进行交配,均能发育形成成熟的子囊孢子,说明该陆稻地区稻巨座壳菌的可育菌株数量丰富,且于适宜条件极有可能产生有性世代;利用22个以丽江新团黑谷为背景、持有不同抗稻瘟病基因的单基因系对分离的99个稻巨座壳菌株的致病性进行测定,明确了不同菌株的致病性,且发现Pik-h、Piz-t、Pi5及Pi9基因表现出良好的抗性,平均抗病频率达到90.0%以上、是抗病育种的优异抗原;同时,菌株对特定抗性基因致病性的明确,也为选用不同菌株的组合开展有性杂交,构建遗传群体开展稻巨座壳菌无毒基因的克隆鉴定奠定了基础。     

簇毛麦NBS类R基因相关序列的分子标记开发及其染色体定位

小麦近缘种簇毛麦携带许多尚未克隆的抗病(R)基因。NBS-LRR类型的R基因占已克隆植物R基因的绝大多数,因此,本研究根据NBS-LRR类型R基因的保守序列设计引物,从簇毛麦基因组DNA和cDNA中扩增获得23条相关序列。基于其中5条抗病基因同源序列(RGAs)H-56/d6、H-66/b2和CDS40设计引物,对小麦、簇毛麦、硬-簇双二倍体及其杂种以及已知携带个别簇毛麦染色体或染色体臂的小麦材料进一步进行PCR扩增,结果表明:3对引物均可对簇毛麦、硬-簇双二倍体进行特异扩增;同时,源于序列H-66/b2的引物可对1VL和6VL染色体臂进行特异扩增;源于序列CDS40的引物可在同时携带1VL和2VS或同时携带2VS和4V的小麦材料以及具有6VL的小麦材料中特异扩增,而H-56/d6的引物在携带1VL、2VS、4V和6V染色体臂或染色体的小麦背景中都不能获得目的片段的扩增。这些结果不仅为外源染色体臂在小麦背景中的追踪与鉴定提供了新的分子标记,而且这些标记还与外源染色体或染色体臂上的抗病基因或抗病基因同源物紧密连锁或共分离。     

利用小麦微卫星标记定位一个来自野生二粒小麦的抗白粉病基因

培育抗病品种是控制小麦白粉病危害最经济有效而又安全的手段.寻找和创造新抗源是抗病育种的基础工作,是解决抗源单一化问题的有效途径.来自以色列的野生二粒小麦G-305-M对北京地区小麦白粉菌流行小种15号表现免疫,用G-305-M与小麦品种781杂交并用京411回交(G-305-M/781//京411*3),成功地将G-305-M的抗白粉病基因转入普通小麦中.遗传分析表明转入小麦中的抗病性苗期表达受一对显性基因控制,该基因暂定名为MlG.用96对小麦微卫星引物对一个167株的抗性分离家系进行了SSR分析,发现引物WMS570扩增产物在抗感个体间存在多态性.经分离群体验证,抗病基因MlG与小麦染色体6AL上的微卫星位点Xgwm570连锁,遗传距离为14.9±3.0cM,据此将MlG定位于6AL.根据系谱和基因位点分析,推断MlG基因是不同于已知抗白粉病基因的一个新基因.