条形柄锈菌34号生理小种的分子标记

条形柄锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici 34号生理小种(CYR34)是目前我国毒性谱最宽、毒性最强的生理小种,对小麦生产和抗病品种选育造成了极大的影响。本研究采用RAPD-SCAR分子标记技术,从300条RAPD随机引物中筛选到CYR34的特异引物,通过特异性片段回收、克隆和测序(GenBank登录号为OL907303),依据序列设计出了S2008F34/S2008R34特异性引物,能够从CYR34及接种CYR34的小麦发病叶片总DNA中都扩增出417 bp的目标片段。采用该特异性引物检测2021年陕西渭南、咸阳和宝鸡地区小麦条锈菌CYR34的流行频率分别为8.6%、6.0%和10.8%。该项研究为小麦条锈菌CYR34号生理小种的快速检测提供了技术支撑。     

西科麦2028抗条锈性的遗传分析

西科麦2028是地理远缘小麦材料的杂交后代,具有突出的抗条锈病性能。为了解西科麦2028对小麦条锈病的抗性遗传规律,以西科麦2028和铭贤169的杂交群体为研究对象,采用我国目前小麦条锈菌流行小种CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4对供试群体进行成株期接种,分析杂交后代的抗病性及分布情况。结果表明:西科麦2028对CYR31的抗病性由3对显性基因控制;对CYR32由2对显性和1对隐性基因控制;对CYR33由1对显性基因控制;对Su11-4由1对显性和1对隐性基因控制。     

条形柄锈菌小麦专化型小种CYR29有性自交及毒性与无毒性基因的遗传分析

由条形柄锈菌小麦专化型(小麦条锈菌)Puccinia striiformisf.sp.tritici引起的条锈病是小麦上重大的生物灾害,严重威胁小麦安全生产.应用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施,但是条锈菌毒性的频繁变异,常常导致品种抗病性丧失,从而引发条锈病新的大流行.有性生殖是条锈菌毒性变异的重要途径,本...     

小麦抗条锈基因Yr69的连锁标记开发

抗条锈病基因Yr69对我国小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)小种具有广谱抗性,在小麦抗条锈病育种中具有重要价值。为提高分子标记辅助选择育种的效率,加快Yr69在小麦抗病育种中的应用,本研究利用条锈菌小种CYR34对包含340个小麦家系的‘Taichung29/CH7086’F9代RIL(Recombinant inbred line)群体进行接种鉴定,并利用BSA-SNP(Bulked segregant analysis-single nucleotide polymorphism)技术对其抗条锈病基因进行了重新定位。抗病鉴定结果显示,RIL群体中抗感病家系的数量呈双峰分布,‘CH7086’的条锈病抗性受一个主效位点控制。BSA-SNP基因分型结果表明,多态性SNP主要集中于小麦2AS染色体末端0～30Mb的染色体区段。在该基因组区段开发了208个SSR分子标记,利用抗感病小群体从中筛选到14个与Yr69连锁的分子标记。利用14个标记对340个RIL家系进行PCR扩增和分子作图,将Yr69定位于2AS111和2AS171之间约7.76...     

小麦新抗源贵农775抗条锈性特征与遗传分析

发掘并利用不同类型抗条锈病基因,构建区域间抗病基因多样性差异布局,是阻遏条锈菌大区域传播、实现小麦条锈病持续控制的重要策略。为了明确小麦新抗源贵农775抗条锈性特征和抗性遗传规律,为其合理布局应用提供依据,文章利用10个条锈菌菌系进行苗期分小种鉴定;构建贵农775与感病品种Avocet(S)杂交后代F2:3及回交BC1遗传群体,利用小麦条锈菌流行小种CYR32和最近发现的对Yr26基因有毒性的新致病类型CH42,对贵农775进行抗条锈性遗传分析。结果表明,贵农775对包括CH42致病类型在内的所有10个供试菌系均表现为免疫或近免疫的抗病性反应,而中国当前主要条锈病抗源品种92R137、川麦42(YrCH42)、贵农22(YrGN22)及Yr24等均不抗CH42;抗病遗传分析结果表明,贵农775对小麦条锈菌小种CYR32和CH42的抗性分别由一对显性核基因控制,并且为不同的小种专化抗性基因。     

抗条锈病小麦品种9365在抗病育种中的利用与评价

9365是陕西省小麦研究中心创制的抗条锈病小麦品种.经多年观察、利用发现,9365对条锈病表现高抗,其穗大、成穗率高、落黄好、高产、综合农艺性状好,是陕西省小麦抗条锈病育种可资利用的抗条锈小麦品种.其缺点是植株偏高、成熟偏晚、抗性受隐性基因控制.     

'陕麦139'受条锈菌抑制表达相关基因的分析

以‘条中32’接种前后的小麦抗条锈病种质‘陕麦139’幼苗叶片为材料,利用抑制消减杂交技术,构建了条锈菌接种48 h小麦抗病品种叶片的抑制表达SSH-cDNA文库,通过测序以了解条锈菌侵染后被抑制表达的相关基因。从构建的文库中随机选取48个阳性克隆,进行测序,经过序列拼接等,获得高质量EST序列34条(Gen-Bank序列号为EL930132-EL930165),序列比对分析表明其中31条EST序列与已知功能的基因序列同源性较高,主要涉及植物的能量代谢途径、膜转运、信号传导及核酸加工等方面的基因,包括光合系统Ⅱ抗性蛋白D1、碳酸酵素、线粒体磷酸盐转运子、苹果酸脱氢酶、过敏性诱导反应蛋白和rRNA核酸内切酶等相关基因。此外,获得未知功能的EST序列3条。研究表明,小麦在条锈病菌侵染初期,许多基因的正常表达调控受到影响,如能量代谢和寄主细胞结构木质化,阻止小麦抗病过敏性反应等。     

400份小麦品种（系）条锈病成株期抗性鉴定与评价

发掘新抗源,不断拓宽抗病遗传资源,是确保农业生产可持续发展的重要战略储备。为明确400个小麦品种(系)的抗条锈表现及抗条锈基因分布状况,本研究利用混合小种(CYR31、CYR32和CYR33)在田间进行成株期条锈病抗性鉴定,同时以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26已知抗条锈病基因的分子标记进行检测筛查,综合分析供试材料可能携带的抗病基因。结果表明,在400份材料中,成株期对混合菌种表现高抗至免疫(IT=0～1)的品种(系)有177份,占44.25%;中抗(IT=2)品种(系)62份,占15.5%;中感或高感(IT=3/4)品种(系)161份,占40.25%。结合抗病表现和已知Yr基因分子检测结果表明:供试小麦中121份材料携带Yr5,占30.25%;96份携带Yr9,占24%;10份携带Yr10,占2.5%;19份携带Yr15,占4.75%;150份携带Yr17,占37.5%;15份携带Yr18,占3.75%;127份携带Yr26,占31.75%。其中定西24、N7187等25份材料未发现携带Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26,推测可能含有其他未知抗性基因或新基因。该研究结果建立了小麦条锈病抗源鉴定和评价体系,筛选出177份具有不同抗病性特征的抗源材料,其中25份可能含有新抗源,为进一步培育抗条锈病新品种奠定了基础。     

小麦条锈菌分子生态学研究进展

小麦条锈病是危害最严重的小麦流行性病害之一,小麦条锈菌的生态学研究对制定合理的防治策略和抗锈育种具有重要意义.近十几年来,DNA分子标记技术被应用于小麦条锈菌的群体遗传学研究,推动了小麦条锈菌分子生态学研究的快速发展,为揭示小麦条锈菌的群体生态特性开辟了一个新的途径.本文系统介绍小麦条锈菌分子生态学研究的主要进展,并就我国当前研究的局限性和发展趋势进行了分析.     

小麦抗赤霉病外源种质的创制和育种利用

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一,种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少,越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种,寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展,以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。     

小麦条锈菌分子生态学研究进展

小麦条锈病是危害最严重的小麦流行性病害之一,小麦条锈菌的生态学研究对制定合理的防治策略和抗锈育种具有重要意义.近十几年来,DNA分子标记技术被应用于小麦条锈菌的群体遗传学研究,推动了小麦条锈菌分子生态学研究的快速发展,为揭示小麦条锈菌的群体生态特性开辟了一个新的途径.本文系统介绍小麦条锈菌分子生态学研究的主要进展,并就我国当前研究的局限性和发展趋势进行了分析.     

小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展

本文综述了小麦抗条锈病基因染色体定位及抗条锈病基因分子标记的研究进展,并对几种分子标记技术的应用潜力作了比较分析,特别是对ＳＳＲ、ＩＳＳＲ、ＡＦＬＰ等新型分子标记在小麦遗传育种中的应用前景作了初步探讨。     

兼抗白粉、条锈病小偃麦渗入系CH7124抗性遗传及细胞学鉴定

CH7124是通过八倍体小偃麦TAI8335与感病小麦杂交、回交育成的兼抗白粉病、条锈病的小偃麦种质系。利用抗性接种鉴定、细胞学和基因组原位杂交(GISH)技术相结合的方法,对CH7124的抗性来源、遗传方式及细胞学特征进行了分析和鉴定。结果表明,CH7124在苗期和成株期对条锈菌系CYR29、CYR31、CYR32、CYR33和白粉菌系E09、E20、E21、E26表现为免疫或近免疫,其抗性来自中间偃麦草,受1对显性核基因控制;CH7124的根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均配对构型为2n=0.30 I+20.79 II+0.04 III;与普通小麦中国春、绵阳11的杂种F1中,有80%以上的花粉母细胞可观察到2n=21Ⅱ的染色体构型,其平均配对构型均为2n=21II。说明CH7124具有与普通小麦相似的染色体结构和规则的配对构型。由于利用以中间偃麦草总DNA为标记探针的原位杂交未观察到可见的外源DNA杂交信号,进一步证明CH7124是一个小麦-中间偃麦草的隐形异源渗入系。     

DNA分子标记在小麦抗条锈性遗传研究中的应用

综述了近年来DNA分子标记在小麦抗条锈性遗传研究中的应用现状和潜力。内容涉及DNA分子标记在基因标记,基因克隆,遗传图谱构建和辅助选择育种等方面的应用,并列举了代表性实例,展望了DNA分子标记技术在小麦抗条锈病研究上的前景。     

西南地区小麦抗条锈病种质的遗传多样性及群体结构分析

全面了解西南地区小麦抗条锈病种质遗传多样性和群体结构信息,能有效提高抗病品种的育种效率。在本研究中,我们利用基于基因分型测序（GBS）技术的DArT-seqTM方法对134份小麦材料开展了全基因组基因分型,共获得了6919个多态性的SNP（single nucleotide polymorphism）标记。它们的多态性指数（PIC,polymorphism information content）的范围在0.01到0.50之间,平均值为0.32。根据SNP标记在134份小麦品种中的基因分型数据,计算了品种间的遗传相似系数（GS）,其变异范围为 0.51～0.98,平均值0.61。非加权组平均法（UPGMA,unweighted pair-group method with arithmetic mean）聚类分析结果显示根据来源地和亲缘关系的不同,这批小麦品种（系）可划分为五个群。主坐标分析（PCoA）结果显示,小麦材料清晰地聚集形成了两个群。第一类群由不同来源的小麦材料组成,群体较大且分布更紧密。而第二类群几乎都由贵州小麦组成,品种数目较少但更加分散。在抗条锈病基因的分布上,大多数携带Yr9基因位点的小麦品系聚集在第一类群中,而绝大多数携带Yr26抗病基因位点的小麦品系则聚集在第二类群中。本研究从基因型多样性水平上阐释了西南地区小麦抗病种质遗传背景,为西南地区和我国小麦的抗条锈病育种的提供了理论依据。     

转录因子基因TuGTγ-3参与乌拉尔图小麦对条锈病的抗性

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West. f. sp. tritici Eriks.＆Henn., Pst)引起的一种严重的真菌病害,发掘新的抗条锈病相关基因对于小麦抗病育种和抗病机理研究都具有重要意义。Trihelix是植物特有的转录因子家族,参与调控生长发育、形态建成、胁迫应答等过程。迄今,小麦属Trihelix家族与抗条锈病相关的研究尚未见报道。本研究从乌拉尔图小麦(Triticum urartu Tum., 2n=2x=14, AA)中克隆了Trihelix家族GTγ亚家族中的一个基因,命名为TuGTγ-3。序列分析表明,TuGTγ-3基因具有完整的开放阅读框(ORF),编码序列(CDS)全长1329 bp,编码442个氨基酸,推测其编码蛋白的分子量为50.31 kDa,理论等电点为6.12。生物信息学预测TuGTγ-3蛋白有一个单分型核定位信号(GLPMQKKMRYT),没有信号肽和跨膜结构域。TuGTγ-3蛋白的保守trihelix结构域的氨基酸序列位置为Q115~R187,第四α-螺旋位置为F234~Y241,CC结构域的位置为K362~K436。二级结构分析显示,TuGTγ-3蛋白由43.89%的α-螺旋、9.51%的伸展链、9.95%的β-转角和36.65%的不规则卷曲构成。利用普通小麦的基因组数据库BLAST分析表明,TuGTγ-3被定位于5A染色体长臂上。瞬时表达实验显示,TuGTγ-3蛋白主要定位在细胞核中,但细胞质中也有少量分布。表达谱分析表明,TuGTγ-3基因在叶片中的表达量显著高于根和叶鞘,且受小麦条锈菌小种CYR32的诱导而强烈上调表达。进一步通过大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默(BSMV-VIGS)实验证明,转录因子TuGTγ-3正向调控了乌拉尔图小麦对条锈病的抗性。     

我国科学家发现抗小麦条锈病新基因

经过4年多的研究，巾国农业科学院作物科学研究所的一个课题组人工合成了小麦新种质CI108．发现其含有一个抗条锈病新基凼YrC108．并利州分子标记对该基因进行了染色体定位．该成果不仅为抗条锈病小麦育种提供了新抗源。而且为高效分子育种提供了选择标记。[第一段]     

植物细胞工程在小麦抗赤霉病育种中的应用

小麦赤霉病是全球性小麦病害,严重影响小麦产量和品质,赤霉菌产生的毒素进一步威胁人畜安全,培育抗病品种是控制小麦赤霉病危害的根本途径。植物细胞工程技术可创造新的遗传变异、加快育种进程,已经广泛应用于小麦抗赤霉病育种。概述了体细胞无性系变异诱导、花药培养、小麦与玉米杂交培育加倍单倍体以及幼胚培养一年多代快速成苗等植物细胞工程技术研究进展,着重介绍了其在抗小麦赤霉病育种中的应用。最后对未来发展趋势做了展望,植物细胞工程结合分子育种技术将在小麦抗赤霉病品种培育中发挥更重要的作用。     

人工合成小麦CI184条锈病成株抗性基因的鉴定及分子标记定位

以硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI184、感病品种‘铭贤169’及其杂交组合的正反交F1以及CI184/‘铭贤169’F2、F2:3家系为材料,鉴定其条锈病抗性,对CI184条锈病抗性进行遗传分析;采用SSR分子标记技术和集群分离分析法进行多态性筛选,以F3抗病鉴定数据为依据,对CI184中条锈病抗性基因进行分子标记定位。结果显示:(1)CI184在苗期抗性鉴定中,对30种小麦条锈菌生理小种表现抗性,但对中国四川新出现的条锈菌生理小种V26表现苗期感病;在田间成株抗性接种鉴定中,CI184对中国流行的小麦条锈菌生理小种条中32、条中33、水源4、水源5、水源7和V26等表现出成株抗性。(2)CI184中条锈病抗性由隐性基因位点控制。(3)仅检测到一个控制条锈病抗性的QTL位点,位于1B染色体上Xgwm18和Xwmc626之间,暂时命名为Qyr.zz_1B,在四川和北京2个环境中可分别解释CI184中13.36%和18.07%的成株抗性贡献率。(4)Qyr.zz_1B位点的3个SSR标记和Yr15的1个SSR标记可以区分该位点与1B染色体上的其他抗条锈病基因,如Yr15、Yr24和Yr26/YrCH42。表明Qyr.zz_1B位点在小麦条锈病的抗病育种中具有潜在的应用价值。     

小麦中小GTP结合蛋白基因TaRop2克隆及其表达分析

小GTP结合蛋白属于Rho家族,是植物特有的一类蛋白,在调控植物生长发育、抗逆和抗病过程中发挥着重要的作用。本研究通过筛选非亲和条锈菌小种CYR32侵染诱导的抗条锈病基因Yr5近等基因系(Taichung29*6/Yr5)c DNA文库,分离获得1个Rop家族基因的全长c DNA序列,命名为TaRop2(Triticum aestivum Rop2)。TaRop2包含1个591 bp的开放阅读框,预测编码含197个氨基酸残基的蛋白质,分子量为21.52 k D,理论等电点为9.49。通过在烟草表皮细胞瞬时表达,发现TaRop2分布于细胞核内和细胞膜上。RT-PCR分析结果表明,在高盐处理、非亲和条锈菌小种CYR32和亲和混合白粉菌菌株侵染时,TaRop2基因的表达水平升高,但被干旱、高温、低温和ABA处理抑制。说明TaRop2可能参与小麦防卫和抗逆反应过程。